强流离子源高能反向粒子流特性研究

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第1章绪论

1．1 磁约束核聚变与中性束注入

1．1．1 能源危机与磁约束核聚变

1．1．2中性束注入的基本介绍

1．1．3 中性束注入器的各大组成部分

1．2离子源的发展和挑战

1．2．1 离子源早期发展和类型

1．2．2 EAST-NBI离子源的选型

1．2．3 ITER-NBI离子源的选型

1．3 国内外强流离子源高能反向粒子流的研究现状

1．3．1 日本JT-60离子源相关研究

1．3．2 美国DⅢ-D离子源相关研究

1．3．3德国IPP离子源的相关研究

1．3．4法国CEA离子源的相关研究

1．3．5 国内离子源的相关研究

1．4本文的研究内容和创新点

1．4．1 本文的主要研究内容

1．4．2本文的创新点

第2章离子源产生反向粒子流的物理分析

2．1 离子源等离子体的产生和离子束的引出

2．1．1 源等离子体的产生

2．1．2离子束的引出

2．2正源产生反向电子流的物理机制

2．2．1 反向电子产生的基本反应过程

2．2．2第一类反向电子的理论研究

2．2．3第二类反向电子的理论研究

2．3负源产生反向正离子流的物理机制

2．3．1 反向正离子产生的基本反应过程

2．3．2反向离子的理论研究

2．4本章小结

第3章正离子源反向电子流的诊断研究

3．1 基于冷却水流热量的反向电子特性分析

3．1．1原理与方法

3．1．2 实验研究

3．2基于抑制极电流的反向电子特性分析

3．2．1一维模型计算

3．2．2实验设计

3．2．3实验结果分析

3．3基于梯度极电流的反向电子特性分析

3．3．1 梯度极结构和作用

3．3．2数理简析

3．3．3实验结果分析

3．4本章小结

第4章正离子源反向电子流的优化研究

4．1 导流系数对反向电子流的影响分析

4．1．1 束散角、导流系数和束发射面

4．1．2物理模型分析

4．1．3实验研究

4．2等离子体发生器磁场及反向电子沉积模拟分析

4．2．1 物理分析

4．2．2磁场及沉积模拟

4．3进气量对反向电子流产额的影响分析

4．3．1 理论分析

4．3．2实验研究

4．4本章小结

第5章负离子源反向离子流的初步研究

5．1 加速器空间真空度对反向离子流的影响

5．1．1加速器空间真空梯度计算

5．1．2不同真空梯度下的反向离子产额

5．1．3不同源气压下的反向离子产额

5．2背板热电偶热量计对反向离子的表征

5．2．1 设计原理

5．2．2预结果分析

5．3溅射探针对反向离子的表征

5．3．1 设计方案

5．3．2预结果分析

5．4本章小结

6．1 总结

6．2展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果