Speaker
Description
Одна из проблем при создании термоядерного реактора – выбор материала стенки, обращённой к плазме. В конфигурации реактора в виде токамака наиболее интенсивно плазма воздействует на стенку в диверторе. Для проекта ИТЭР вольфрам был выбран в качестве материала для покрытия стенки дивертора, однако для будущих проектов исследуется возможность применения других высокотемпературных материалов с меньшим зарядовым числом, например, керамических. Ожидается, что в процессе работы ИТЭР покрытие дивертора будет интенсивно повреждаться вследствие импульсных тепловых нагрузок (термоударов), которые возникают из-за неустойчивости на краю удерживаемой плазмы. Скорость и физика процесса эрозии поверхности зависят от температуры, до которой она нагревается. Поэтому при экспериментальном моделировании термоударов важно определять точное значение температуры поверхности образца непосредственно во время процесса нагрева (in situ) с высокими пространственным и временным разрешениями. В данных экспериментах единственно возможным методом определения температуры является радиационная пирометрия. Однако точность измерения температуры пирометрией зависит от точности определения излучательной способности материала. В литературе существует разброс данных, связанный с шероховатостью поверхности, которая может изменяться из-за пластической деформации поверхностного слоя материала во время нагрева. В случае измерения температуры поверхности вольфрамового образца на установке БЕТА в ИЯФ СО РАН есть возможность прокалибровать систему диагностики, установив вольфрамовую лампу накаливания на место образца - для такой лампы известна зависимость температуры ленты накала от подводимой к ней мощности, поэтому не требуется знание спектральных характеристик приборов и образца, однако их необходимо знать в случае измерения температуры других материалов. На используемом стенде термоудары экспериментально моделируются с помощью лазерного импульса миллисекундной длительности, что даёт возможность проводить эксперименты в том числе и для неметаллических образцов. В экспериментах использовались InGaAs камера и InGaAs фотодиод. В работе рассматриваются особенности пирометрии в экспериментах с лазерным нагревом. В качестве образцов использовались вольфрам и B4C, для которых были измерены температуры поверхностей непосредственно во время нагрева. Для камеры и фотодиода сделана оценка точности определения температуры вольфрама, и B4C с учётом разброса литературных данных излучательной способности.
| Статус | 2-й курс магистратуры |
|---|---|
| Подразделение | Лаборатория №10 |
| Научный руководитель | Д.ф.-м.н., доцент Вячеславов Леонид Николаевич |
| Текущее образовательное учреждение | НГУ |
