[发明专利]一种原位实时定量诊断聚变装置面壁部件腐蚀沉积的方法

权利要求书

1.一种原位实时定量诊断聚变装置面壁部件腐蚀沉积的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)制备等离子体辐照前多层膜PFCs

在PFCs基体A1上制备中间标记层A2和顶部标记层A3，三层紧密接触相连；

2)对等离子体辐照前多层膜PFCs进行LIBS光谱采集；

采用激光脉冲不断对多层膜PFCs进行烧蚀，同时采集其LIBS光谱；

3)确定基体A1、中间标记层A2和顶部标记层A3的LIBS激光脉冲数；

4)确定中间标记层A2和顶部标记层A3的绝对层厚度；

5)建立辐照前不同区域PFCs中间标记层A2和顶部标记层A3的绝对层厚度数据库；

6)将多层膜PFCs放置于聚变等离子体装置，经受等离子体辐照；

7)对辐照后的多层膜PFCs进行诊断，采集其LIBS光谱；

8)确定辐照后的多层膜PFCs的基体层A1、中间标记层A2和顶部标记层A3的LIBS激光脉冲数；

9)确定辐照后中间标记层A2和顶部标记层A3的绝对层厚度；

10)建立辐照后不同区域PFCs的中间标记层A2和顶部标记层A3的绝对厚度数据库；

11)利用辐照后不同区域PFCs的中间标记层A2和顶部标记层A3的绝对厚度分别减去步骤5)中辐照前的结果，确定不同区域PFCs在等离子体辐照后中间标记层A2，顶部标记层A3的绝对厚度变化，即得到不同区域PFCs等离子体腐蚀与沉积厚度绝对曲线；

12)沿着等离子体腐蚀与沉积厚度绝对曲线积分求解，得到腐蚀与沉积体积，通过中间标记层A2，顶部标记层A3对应材料的质量密度，确定聚变装置PFCs腐蚀与沉积的绝对质量。

2.如权利要求1所述的一种原位实时定量诊断聚变装置面壁部件腐蚀沉积的方法，其特征在于：

所述的步骤1)中，基体A1材料与聚变装置主体面壁材料相同，顶部标记层A3的材料与基体A1的材料完全相同，中间标记层A2材料与A1和A3不同。

3.如权利要求2所述的一种原位实时定量诊断聚变装置面壁部件腐蚀沉积的方法，其特征在于：所述的中间标记层A2和顶部标记层A3采用磁控溅射沉积镀膜或等离子体喷涂镀膜的方法依次形成。

4.如权利要求2所述的一种原位实时定量诊断聚变装置面壁部件腐蚀沉积的方法，其特征在于：所述的步骤2)中，对多层膜PFCs进行诊断，采用激光脉冲不断对多层膜PFCs进行烧蚀，同时采集其LIBS光谱。

5.如权利要求4所述的一种原位实时定量诊断聚变装置面壁部件腐蚀沉积的方法，其特征在于，所述的步骤2)中，采用激光烧蚀的判断标准为：激光发射一直持续到能够观察到PFCs基体A1材料的LIBS光谱，同时PFCs基体A1的LIBS光谱稳定性优于10％后，停止激光烧蚀；这一过程中激光发射的脉冲个数记作N_total，同时也采集到N_total个LIBS光谱，分别记作