基于電場和氣流的光學表面污染物在位去除技術研究.pdf

1、大型激光驅動器是慣性約束核聚變（Inertial Confinement Fusion，ICF）裝置的核心，負載能力和轉換效率的提高是目前該類裝置的瓶頸，也是研究的重點，而光學元件損傷閾值是限制裝置負載能力提升的關鍵。光學元件表面缺陷和污染會導致高能激光通過時光學元件表面的損傷，從而降低光學元件的損傷閾值，縮短光學元件的使用壽命，增加光學元件的維護成本。隨著裝置規(guī)模的增大，通常采用的光學元件在線更換、離線潔凈技術導致裝置運行效率極低。潔

2、凈風刀和靜電技術目前在除塵領域應用比較廣泛，通過結合潔凈風刀和靜電技術，研究光學元件表面污染物的在位去除機理和方法，將為大型激光驅動器中光學元件的潔凈設計奠定技術基礎。
　　首先，通過分析大型激光驅動器運行過程中產生的污染物微粒的來源和性質，建立帶靜電的污染物微粒與光學元件表面之間的粘附力計算數學模型，獲得污染物微粒尺寸對粘附力的影響規(guī)律，以及不同尺寸的污染物微粒從光學元件表面剝離所需要的電場強度。
　　其次，分別使用ANS

3、YS軟件和CST軟件建立基于電場去除光學元件表面污染物微粒的仿真模型，分析電源電壓、電極距離對光學元件表面電場強度分布的影響規(guī)律，計算不同尺寸的污染物微粒從光學元件表面去除所需的電場參數；在此基礎上，結合風刀的流場計算結果，提出基于電場和氣流實現光學元件表面污染物微粒去除的設計參數。
　　最后，設計并搭建基于電場和氣流的光學元件表面污染物去除實驗裝置，實驗研究電場相關參數和氣流相關參數對污染物去除效果的影響規(guī)律，驗證理論計算結果的