磁聚变装置第一镜受污机理及防护研究

托卡马克聚变装置第一镜问题是等离子体光学诊断系统必须面对而急需解决的问题。目前ITER国际托卡马克诊断活动小组已将其列为高优先级研究课题。本项目针对国外相关研究还只停留在环境模拟，缺乏装置实验数据和机理分析的情况，以HL-2A装置物理实验为依托，研究不同的第一镜材料在真实的等离子体放电条件下的沉积、溅射现象。研究第一镜的污染程度与光学特性之间的关系。建立合理的物理模型，用蒙特卡罗方法、射流理论和分子动力学方法模拟粒子与第一镜材料的相互作用，并将其规律延伸至ITER的放电环境中。针对不同的污染机制，找寻延长第一镜寿命的防污方法。本项目的研究结果不仅能够对ITER的光学诊断作出贡献，而且对解决HL-2A存在的第一镜污染问题以及研究等离子体与壁的相互作用也同样有借鉴作用。