具有高温耐受性和减少时间常数的光纤博洛米特用于聚变等离子体诊断
Qiwen Sheng1, Xiaoli Wang2, Musaddeque Syed2
1Nusenics, 4942 Dawn Ave., East Lansing, Michigan 48823, USA.
The Review of scientific instruments
|June 23, 2025
概括
先进的光纤博洛米特 (FOB) 现在具有更快的冷却和更高的温度耐受性,用于融合等离子辐射测量. 辐射测试证实了它们在恶劣环境中的强大性能.
科学领域:
- 核聚变工程 核聚变工程
- 血诊断 血诊断 血诊断 是一个
- 光学传感技术的技术.
背景情况:
- 光纤博洛米 (FOB) 对于测量像托卡马克这样的聚变装置中的等离子体辐射至关重要.
- 之前的FOB设计使用了Fabry-Perot干扰仪和黄金吸收器,但冷却速度和热弹性受到限制.
- 提高FOB性能对于在极端聚变条件下进行准确诊断至关重要.
研究的目的:
- 开发具有改进的冷却时间常数和更高温度容忍度的先进FOB.
- 评估在高温和辐射条件下修改FOB的性能.
- 为了证明这些增强的FOB对于要求高的聚变等离子体诊断的适用性.
主要方法:
- 包含一个铜传感器支架作为一个散热器和一个紧的,双传感器头设计,以减少冷却时间常数.
- 通过使用激光模拟,进行高温测试至400°C和在220°C的操作测试.
- 用铜涂层纯纤维制造的FOB用于辐射测试,将其暴露在显著的玛辐射和中子流动性中.
主要成果:
- 在真空中降低了大约100毫秒的冷却时间常数.
- 在400°C长时间加热后,噪声性能没有降低.
- 经确认的FOB在照射 (15.2 MGy马,1.6 × 10^18 n/cm^2中子) 后保持了物理完整性和光信号可见性.
结论:
- 改进的FOB设计显著提高了核聚变应用的冷却效率和耐热性.
- 开发的FOB在极端温度和辐射条件下表现出强大的性能和可靠性.
- 这些进步为未来的核聚变反应堆中更准确,更持久的等离子辐射测量铺平了道路.
