一种原位分析聚变装置第一镜表面杂质的方法

摘要

本发明涉及光学诊断领域，公开了一种原位分析聚变装置第一镜表面杂质的方法，首先测量并记录原始第一镜的太赫兹时域波谱，然后测量磁约束聚变装置运行一段时间后载有杂质灰尘的第一镜表面反射太赫兹时域波谱；将两者在有效频域内分别进行傅里叶变换，并进一步得到聚变装置运行过后沉积在第一镜表面灰尘杂质层的相对反射率谱，将其与计算机数据库中所有物质的太赫兹吸收峰相比较；如果数据库中某种物质的特征吸收峰重合，就证明第一境表面杂质灰尘中含有该物质。本发明是一种无损检测方法，可以有效地检测沉积杂质的物理化学信息；由于太赫兹波在聚等离子体及真空腔室内传播过程损耗极小，可以实现远距离原位在线诊断，信噪比较高，稳定性好；依据本发明，可以开发出小型，高效，直观的第一镜表面检测设备。

主权项

一种原位分析聚变装置第一镜表面杂质的方法，具体包括以下步骤：步骤100：测量并记录原始第一镜(5)表面反射的太赫兹时域波谱，以此作为参考太赫兹时域谱；步骤200：经过磁约束聚变装置(3)运行一段时间后，在第一镜(5)表面沉积一层致密的杂质灰尘，在与步骤100相同条件下测量载有杂质灰尘的第一镜表面反射太赫兹时域波谱；步骤300：分析系统将测得的参考太赫兹时域谱和载有杂质灰尘信息的太赫兹时域谱在有效频域内分别进行傅里叶变换得到参考信号频域谱F_mirror(ω)和载有杂质灰尘信息的太赫兹频域谱F_dust(ω)；步骤400：将载有杂质灰尘信息的太赫兹频域谱F_dust(ω)除以参考信号频域谱F_mirror(ω)，得到磁约束聚变装置(3)运行过后沉积在第一镜表面灰尘杂质层的相对反射率谱；步骤500：分析系统通过分析相对反射率谱，提取出吸收峰的信息，并与计算机数据库中所有物质的太赫兹吸收峰相比较；由于太赫兹特征吸收峰往往对应着某些极性分子的振动能级和转动能级，分析系统将相对反射率谱的波形，吸收峰的位置信息，与计算机数据库中已知材料的太赫兹特征吸收峰比对，当被测材料的吸收峰与数据库中某种物质的特征吸收峰重合，就证明第一镜表面杂质灰尘中含有该物质；结合峰值强度信息半定量给出物质的含量；步骤600：通过扫描的方式对第一镜(5)表面沉积杂质的成分进行二维成像；完成高灵敏度、原位、无损、在线监测磁约束聚变装置第一镜表面杂质灰尘沉积过程的任务。