[发明专利]基于加速器离子辐照的阻氚涂层多场耦合性能测试方法及其测试装置

摘要

本发明公开了一种基于加速器离子辐照的阻氚涂层多场耦合性能测试方法及其测试装置。该方法是利用加速器产生载能离子对阻氚涂层样品进行辐照；气体注入系统将气体介质输入气体注入法兰对阻氚涂层样品进行渗透；温控系统控制加热台对阻氚涂层样品进行热循环；再由计算机程控系统处理。该装置包括静电串列加速器、真空室、红外测温仪、样品台、气体注入系统、温控系统、计算机程控系统及各信号传输线；实现对阻氚涂层多场耦合性能测试。本发明测试方法与测试装置，能对聚变堆阻氚涂层样品实现离子辐照、热循环与气体渗透的多场耦合性能测试；从而更加可靠和准确的评价阻氚涂层在实际工况服役性能，具有研究与实际应用价值。

主权项

1.一种基于加速器离子辐照的阻氚涂层多场耦合性能测试方法，其特征在于包括以下步骤：(1)首先制备阻氚涂层样品，将阻氚涂层涂覆在不锈钢基片中的一个表面上，而不锈钢基片的另一个表面没有涂层，即制得由阻氚涂层与不锈钢基片两部分组成的阻氚涂层样品；(2)将阻氚涂层样品用螺栓固定在加热台上的样品槽中，并将阻氚涂层样品中无涂层的不锈钢基片的一个表面与样品槽底面紧密接触，确保传热；(3)将连接着热电偶测温数据信号传输线的热电偶焊接在阻氚涂层样品中有阻氚涂层的不锈钢基片的一个表面，用于实时测量阻氚涂层样品温度；(4)将真空隔离膜装入真空隔离法兰中，确保真空隔离膜的气密性，以阻止气体注入法兰中的气体介质进入真空室；(5)依次将真空室接口法兰、真空隔离法兰、气体注入法兰与加热台进行连接，组装成样品台，并确保上述各部件连接的气密性；(6)将组装好的样品台安装到真空室上的样品台窗口，保持其气密性，并对真空室抽真空备用；(7)当真空室抽气达到设定真空度时，即对阻氚涂层样品进行离子辐照、热循环与气体渗透的多场耦合性能测试；其中离子辐照、热循环与气体渗透的测试参数可以独立控制，并且同时加载到阻氚涂层样品上；(8)启动静电串列加速器，其产生的载能离子依次穿过束流管道、真空室、真空室接口法兰、真空隔离法兰、气体注入法兰，最后对阻氚涂层样品进行辐照；同时，打开红外测温仪监控真空隔离膜的温度，将测得的温度数据通过红外测温仪数据信号传输线传输到计算机程控系统；所述辐照离子的种类、能量、注入量等离子辐照参数通过静电串列加速器中的程控系统进行设定；(9)打开计算机程控系统，对注入气体的类型、流量参数、阻氚涂层样品的加热温度、保温时间、循环加热次数各参数通过计算机程控系统进行设定；(10)当各参数达到预先设定的测试参数后进行测试，测试完毕关闭静电串列加速器与计算机程控系统，取出阻氚涂层样品完成测试；所述静电串列加速器产生的离子种类至少包含H⁺、He⁺两种离子、加速管端电压≥1.5MeV、离子束流强度≥10μA；所述真空室的工作真空度≤1×10^‑3Pa。