[发明专利]基于金属薄膜热效应的等离子体辐射能量测量薄膜量热计

说明书

本发明涉及一种基于金属薄膜热效应的等离子体辐射能量测量薄膜量热计，包括基底、多个薄膜、多个导电件、多个导线及至少两个磁性件，各薄膜设置于基底的其中一面，每一薄膜上分别设置有两个导电件，每一导线的一端与一导电件连接，各导线的远离导电件的一端用于分别与电数据采集组件连接，两个磁性件分别设置于基底朝向薄膜的一面，两个磁性件围绕各薄膜设置，且两个磁性件对应设置，通过多个薄膜承载等离子体的辐射，当薄膜受到辐射后，会在薄膜表面产生电信号，通过导电件和导线测量能够使得电信号被电数据采集组件采集，从而可以通过薄膜上的电信号计算得到各薄膜所在的平面上的辐射量，从而精确地得到二维平面上的辐射量。

技术领域

本发明涉及量热计技术领域，特别是涉及基于金属薄膜热效应的等离子体辐射能量测量薄膜量热计。

背景技术

基于未来热核聚变实验装置(托卡马克)和商用聚变堆运行在高Q值输出模式，边界局域模(ELM)是托卡马克中高性能模式(H模)的独特现象。第Ⅰ类ELM产生能流密度为0.5～1.5MJ/m2的热负荷，持续时间约0.5ms，在第一壁材料及偏滤器部件上造成热老化及失效。针对应用于磁约束聚变装置中，面向等离子体材料(PFMs)受到的高热负荷等离子体的强烈辐照以及各种粒子的轰击，根据ITER和CFETR中ELM造成的PFMs上瞬态热负荷参数要求，提出利用毛细管等离子体模拟ELM高热负荷对PFMs侵蚀的相应等效模拟实验装置上等离子体辐射能量的测量。同时与其他传感器结合对等离子体形态调控技术，模拟高热负荷的产生，分析材料损伤和退化及预估寿命，对等离子体材料与部件的设计与加工提供了重要数据参考。目前，国内外相关的等离子体的量热计针对的是单一位置的等离子体辐射能量的测量，对等离子体辐射能量的分布做出了近似进而推算整个范围内的等离子体能量，因此对整个范围的等离子体能量的测量结果较为不准确。

发明内容

基于此，有必要提供一种基于金属薄膜热效应的等离子体辐射能量测量薄膜量热计。

一种基于金属薄膜热效应的等离子体辐射能量测量薄膜量热计，包括基底、多个薄膜、多个导电件、多个导线及两个磁性件，各所述薄膜分别设置于所述基底的其中一面，每一所述薄膜上分别设置有两个所述导电件，每一所述导线的一端与一所述导电件连接，各所述导线的远离所述导电件的一端用于分别与电数据采集组件连接，两个所述磁性件分别设置于所述基底朝向所述薄膜的一面，两个所述磁性件围绕各所述薄膜设置，且两个所述磁性件对应设置。

上述基于金属薄膜热效应的等离子体辐射能量测量薄膜量热计，通过多个薄膜承载等离子体的辐射，当薄膜受到辐射后，会在薄膜表面产生电信号，通过导电件和导线测量能够使得电信号被电数据采集组件采集，从而可以通过薄膜上的电信号计算得到各薄膜所在的平面上的辐射量，从而精确地得到二维平面上的辐射量，两个磁性件用于产生一个方向上的磁场，从而可以抑制光电子的逸出和带电粒子对薄膜造成的溅射，避免对辐射的测试结果不准确。

在其中一个实施例中，所述基于金属薄膜热效应的等离子体辐射能量测量薄膜量热计还包括转移带和固定架，所述基底通过所述转移带与所述固定架粘接。

在其中一个实施例中，所述基于金属薄膜热效应的等离子体辐射能量测量薄膜量热计还包括屏蔽罩，所述屏蔽罩包裹所述基底设置。

在其中一个实施例中，所述基于金属薄膜热效应的等离子体辐射能量测量薄膜量热计还包括挡板，所述挡板设置于所述基底朝向所述薄膜的一面，且所述挡板围绕于所述薄膜的外侧设置。

在其中一个实施例中，所述基于金属薄膜热效应的等离子体辐射能量测量薄膜量热计还包括电数据采集组件，各所述导线的远离所述导电件的一端分别与电数据采集组件连接。

在其中一个实施例中，各所述薄膜呈矩形阵列设置于所述基底上。

在其中一个实施例中，所述导线远离所述导电件的一端用于穿过所述基底设置。

在其中一个实施例中，所述磁性件为永磁体。