基于電場和氣流的光學(xué)表面污染物在位去除技術(shù)研究.pdf

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

2、凈風(fēng)刀和靜電技術(shù)目前在除塵領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛，通過結(jié)合潔凈風(fēng)刀和靜電技術(shù)，研究光學(xué)元件表面污染物的在位去除機(jī)理和方法，將為大型激光驅(qū)動器中光學(xué)元件的潔凈設(shè)計(jì)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
　　首先，通過分析大型激光驅(qū)動器運(yùn)行過程中產(chǎn)生的污染物微粒的來源和性質(zhì)，建立帶靜電的污染物微粒與光學(xué)元件表面之間的粘附力計(jì)算數(shù)學(xué)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(xué)元件表面剝離所需要的電場強(qiáng)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(xué)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(xué)元件表面電場強(qiáng)度分布的影響規(guī)律，計(jì)算不同尺寸的污染物微粒從光學(xué)元件表面去除所需的電場參數(shù)；在此基礎(chǔ)上，結(jié)合風(fēng)刀的流場計(jì)算結(jié)果，提出基于電場和氣流實(shí)現(xiàn)光學(xué)元件表面污染物微粒去除的設(shè)計(jì)參數(shù)。
　　最后，設(shè)計(jì)并搭建基于電場和氣流的光學(xué)元件表面污染物去除實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)研究電場相關(guān)參數(shù)和氣流相關(guān)參數(shù)對污染物去除效果的影響規(guī)律，驗(yàn)證理論計(jì)算結(jié)果的