[發明專利]基于金屬薄膜熱效應的等離子體輻射能量測量薄膜量熱計

有效

• 申請號: 201911039598.4
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110779637B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 曾煉;劉靜;黃青丹;王勇;張亞茹;宋浩永;饒銳;趙崇智;李助亞;廖偉杰;陳于晴
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司廣州供電局
• 主分類號: G01K17/00
• 分類號: G01K17/00;G01K19/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 羅佳龍

本發明涉及一種基于金屬薄膜熱效應的等離子體輻射能量測量薄膜量熱計，包括基底、多個薄膜、多個導電件、多個導線及至少兩個磁性件，各薄膜設置于基底的其中一面，每一薄膜上分別設置有兩個導電件，每一導線的一端與一導電件連接，各導線的遠離導電件的一端用于分別與電數據采集組件連接，兩個磁性件分別設置于基底朝向薄膜的一面，兩個磁性件圍繞各薄膜設置，且兩個磁性件對應設置，通過多個薄膜承載等離子體的輻射，當薄膜受到輻射后，會在薄膜表面產生電信號，通過導電件和導線測量能夠使得電信號被電數據采集組件采集，從而可以通過薄膜上的電信號計算得到各薄膜所在的平面上的輻射量，從而精確地得到二維平面上的輻射量。

技術領域

本發明涉及量熱計技術領域，特別是涉及基于金屬薄膜熱效應的等離子體輻射能量測量薄膜量熱計。

背景技術

基于未來熱核聚變實驗裝置(托卡馬克)和商用聚變堆運行在高Q值輸出模式，邊界局域模(ELM)是托卡馬克中高性能模式(H模)的獨特現象。第Ⅰ類ELM產生能流密度為0.5～1.5MJ/m2的熱負荷，持續時間約0.5ms，在第一壁材料及偏濾器部件上造成熱老化及失效。針對應用于磁約束聚變裝置中，面向等離子體材料(PFMs)受到的高熱負荷等離子體的強烈輻照以及各種粒子的轟擊，根據ITER和CFETR中ELM造成的PFMs上瞬態熱負荷參數要求，提出利用毛細管等離子體模擬ELM高熱負荷對PFMs侵蝕的相應等效模擬實驗裝置上等離子體輻射能量的測量。同時與其他傳感器結合對等離子體形態調控技術，模擬高熱負荷的產生，分析材料損傷和退化及預估壽命，對等離子體材料與部件的設計與加工提供了重要數據參考。目前，國內外相關的等離子體的量熱計針對的是單一位置的等離子體輻射能量的測量，對等離子體輻射能量的分布做出了近似進而推算整個范圍內的等離子體能量，因此對整個范圍的等離子體能量的測量結果較為不準確。

發明內容

基于此，有必要提供一種基于金屬薄膜熱效應的等離子體輻射能量測量薄膜量熱計。

一種基于金屬薄膜熱效應的等離子體輻射能量測量薄膜量熱計，包括基底、多個薄膜、多個導電件、多個導線及兩個磁性件，各所述薄膜分別設置于所述基底的其中一面，每一所述薄膜上分別設置有兩個所述導電件，每一所述導線的一端與一所述導電件連接，各所述導線的遠離所述導電件的一端用于分別與電數據采集組件連接，兩個所述磁性件分別設置于所述基底朝向所述薄膜的一面，兩個所述磁性件圍繞各所述薄膜設置，且兩個所述磁性件對應設置。

上述基于金屬薄膜熱效應的等離子體輻射能量測量薄膜量熱計，通過多個薄膜承載等離子體的輻射，當薄膜受到輻射后，會在薄膜表面產生電信號，通過導電件和導線測量能夠使得電信號被電數據采集組件采集，從而可以通過薄膜上的電信號計算得到各薄膜所在的平面上的輻射量，從而精確地得到二維平面上的輻射量，兩個磁性件用于產生一個方向上的磁場，從而可以抑制光電子的逸出和帶電粒子對薄膜造成的濺射，避免對輻射的測試結果不準確。

在其中一個實施例中，所述基于金屬薄膜熱效應的等離子體輻射能量測量薄膜量熱計還包括轉移帶和固定架，所述基底通過所述轉移帶與所述固定架粘接。

在其中一個實施例中，所述基于金屬薄膜熱效應的等離子體輻射能量測量薄膜量熱計還包括屏蔽罩，所述屏蔽罩包裹所述基底設置。

在其中一個實施例中，所述基于金屬薄膜熱效應的等離子體輻射能量測量薄膜量熱計還包括擋板，所述擋板設置于所述基底朝向所述薄膜的一面，且所述擋板圍繞于所述薄膜的外側設置。

在其中一個實施例中，所述基于金屬薄膜熱效應的等離子體輻射能量測量薄膜量熱計還包括電數據采集組件，各所述導線的遠離所述導電件的一端分別與電數據采集組件連接。

在其中一個實施例中，各所述薄膜呈矩形陣列設置于所述基底上。

在其中一個實施例中，所述導線遠離所述導電件的一端用于穿過所述基底設置。

在其中一個實施例中，所述磁性件為永磁體。