一种用于聚变装置的在线表面涂覆硅化壁处理方法与流程

技术特征：
1.一种用于聚变装置的在线表面涂覆硅化壁处理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)、气源准备采用氘硅烷和氦气的混合气体作为硅化壁处理的工作气体；步骤2)、真空室上布置注入点步骤3)、注入点上安装送气管路(2)，送气管路(2)上安装压电晶体阀(3)，使压电晶体阀(3)采用脉冲工作模式；步骤4)、在等离子体运行的平顶段送气，采用脉冲送气向真空室(5)内注入工作气体；步骤5)、氘硅烷-氦气混合气进入真空室(5)后，沿径向运动到刮削层区(7)后，在等离子体的作用下，在真空室内壁沉积形成硅化壁。2.如权利要求1所述的一种用于聚变装置的在线表面涂覆硅化壁处理方法，其特征在于：所述的氘硅烷和氦气的混合气体为体积浓度10-20％vol的氘硅烷和体积浓度90-80％vol氦气组成的混合气体。3.如权利要求1所述的一种用于聚变装置的在线表面涂覆硅化壁处理方法，其特征在于：所述的步骤1)中的工作气体存储与稳压器(1)中，所述的稳压器(1)的体积8-12l，压力控制在0.2-0.3mpa。4.如权利要求1所述的一种用于聚变装置的在线表面涂覆硅化壁处理方法，其特征在于：所述的步骤2)中，沿着真空室(5)的环向均匀布置2-8个注入点。5.如权利要求4所述的一种用于聚变装置的在线表面涂覆硅化壁处理方法，其特征在于：所述的注入点在真空室(5)的弱场侧和强场侧对称均匀布置。6.如权利要求4所述的一种用于聚变装置的在线表面涂覆硅化壁处理方法，其特征在于：所述的注入点在偏滤器主要刻蚀区沿真空室(5)环向均匀布置。7.如权利要求1所述的一种用于聚变装置的在线表面涂覆硅化壁处理方法，其特征在于：所述的注入点位于弱场侧的中平面位置，沿真空室(5)环向均匀布置。8.如权利要求1所述的一种用于聚变装置的在线表面涂覆硅化壁处理方法，其特征在于：所述的压电晶体阀(3)为pev-1压电晶体阀，其工作电压0-100v，流量范围0-525sccm。9.如权利要求1所述的一种用于聚变装置的在线表面涂覆硅化壁处理方法，其特征在于：所述的步骤4)中，送气的单个脉冲宽度为5ms～20ms，注入脉冲的间隔为50-100ms。10.如权利要求1所述的一种用于聚变装置的在线表面涂覆硅化壁处理方法，其特征在于：所述的步骤5中，氘硅烷-氦气混合气进入真空室(5)后引起氘硅烷离解、电离，产生sid
x
，x＝0,1,2,3系列组分，使其沿着磁力线在环向和极向方向运动，形成非晶硅薄膜。

技术总结
本发明属于聚变领域真空技术，具体涉及一种用于聚变装置的在线表面涂覆硅化壁处理方法。采用氘硅烷和氦气的混合气体作为硅化壁处理的工作气体，真空室上布置注入点，利用压电晶体阀送气，其采用脉冲工作模式，送气脉冲时刻位于HL-2A装置等离子体运行的平顶段300ms-1800ms。氘硅烷-氦气混合气进入真空室后，沿径向运动到刮削层区后，在等离子体的作用下，在真空室内壁沉积形成硅化壁。本方法形成的硅化膜对氧气具有很强的吸附性，能实时减少真空室中的氧杂质，优化器壁条件从而提高等离子体运行参数。行参数。行参数。


技术研发人员：黄向玫 曹诚志 曹曾 崔成和 高霄燕 胡毅
受保护的技术使用者：核工业西南物理研究院
技术研发日：2021.09.08
技术公布日：2022/1/10