[发明专利]一种核聚变装置中内壁材料服役状态的实时监测方法

摘要

一种核聚变装置中内壁材料服役状态的实时监测方法：(1)组成实时监测探头，即谐振复合元件，谐振复合元件由片状压电晶体片、内壁材料薄层和电极组成；(2)组成谐振频率校准系统；(3)校准谐振复合元件的谐振频率与内壁材料样品的性能状态变化的对应关系；(4)将谐振复合单元安装在聚变装置内壁需要测量的位置上，并用导线将谐振复合单元连接到谐振频率测量仪上，组成实时测量系统；(5)测量谐振频率随着等离子体作用过程的实时变化情况，并根据第三步校准的对应关系换算成内壁材料寿命当量的实时变化情况，这样就实现了对核聚变装置中内壁材料服役状态的实时监测。

主权项

一种核聚变装置中内壁材料服役状态的实时监测方法，其特征在于步骤如下：第一步，组成实时监测探头，即谐振复合元件，所述谐振复合元件是能够随着壁材料性能状态的变化而产生谐振频率变化的元件，由片状压电晶体片、内壁材料薄层和电极组成，在片状压电晶体片的一个表面上复合上一层与之紧密接触的内壁材料薄层，另一个表面上复合上两个电极，组成一个谐振复合元件；第二步，组成谐振频率校准系统，首先将谐振复合元件与内壁材料样品同时安装在聚变等离子体模拟环境中，让谐振复合单元和内壁材料样品同时经受同样的等离子体作用，将谐振复合单元的两个电极分别经由两路导线连接到谐振频率测量仪，以便测量谐振复合元件的频率变化情况；第三步，校准谐振复合元件的谐振频率与内壁材料样品的性能状态变化的对应关系，随着等离子体的作用时间增加，谐振复合单元的谐振频率将会发生变化；同时，内壁材料样品在等离子体的作用下也会发生性能状态的变化，根据内壁材料样品的各种性能指标变化结果，评估出内壁材料样品在该状态下的使用寿命，作为衡量内壁材料服役状态的综合指标，定义为寿命当量，然后将谐振频率变化和寿命当量建立起来一个数值对应关系，作为实时监测时根据谐振频率变化换算成内壁材料寿命当量的依据；第四步，将所述谐振复合单元安装在聚变装置内壁需要测量的位置上，并用导线将谐振复合单元连接到谐振频率测量仪上，组成实时测量系统；第五步，测量谐振频率随着等离子体作用过程的实时变化情况，并根据第三步校准的对应关系换算成内壁材料寿命当量的实时变化情况，这样就实现了对核聚变装置中内壁材料服役状态的实时监测。