托卡馬克偏濾器靶板侵蝕及一維刮削層物理的粒子模擬研究的任務(wù)書_第1頁
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托卡馬克偏濾器靶板侵蝕及一維刮削層物理的粒子模擬研究的任務(wù)書任務(wù)書：題目：托卡馬克偏濾器靶板侵蝕及一維刮削層物理的粒子模擬研究背景：托卡馬克聚變是目前實現(xiàn)核聚變能源的主要研究方向之一。聚變前沿區(qū)產(chǎn)生的高溫等離子體會對托卡馬克壁面造成較大的侵蝕和熱負(fù)荷，特別是偏濾器靶板容易受到侵蝕和刮削。因此，了解靶板的耐久性是提高偏濾系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行能力的重要問題。任務(wù)描述：1.研究托卡馬克偏濾器靶板的侵蝕機制，了解靶板表面結(jié)構(gòu)、材料成分、熱量負(fù)荷和其他影響因素。2.基于現(xiàn)有研究，利用粒子模擬方法對偏濾器靶板進行模擬，分析其熱力學(xué)和動力學(xué)特征。3.研究一維刮削層對靶板的影響，模擬刮層粒子的運動過程，分析碰撞、吸附和擴散等過程的影響。4.根據(jù)模擬研究結(jié)果，提出優(yōu)化靶板材料和結(jié)構(gòu)的建議，以提高偏濾器的性能和耐久性。研究內(nèi)容：1.建立靶板侵蝕模型，模擬高能離子撞擊靶板表面的反應(yīng)過程，研究靶板表面的能量轉(zhuǎn)移和晶格結(jié)構(gòu)的變化。2.發(fā)展一維刮削層模型，模擬刮層粒子在靶板表面的掃描和磨擦過程，分析其對靶板表面形貌和材料性能的影響。3.利用分子動力學(xué)方法建立托卡馬克偏濾器靶板的數(shù)值模型，研究靶板表面的分子動力學(xué)特征，包括晶格結(jié)構(gòu)、分子間相互作用和表面特性等。4.通過對模擬結(jié)果的分析和比較，提出靶板優(yōu)化建議，包括優(yōu)化靶板材料、加強靶板表面防護和改善靶板加工工藝等方面的建議。預(yù)期結(jié)果：通過粒子模擬方法研究托卡馬克偏濾器靶板的侵蝕和刮削層物理過程，可以深入理解靶板表面的物理和化學(xué)特征，掌握優(yōu)化靶板材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法，提高偏濾器靶板的性能和耐久性。預(yù)計可以發(fā)表2~3篇SCI論文，并提出相關(guān)的專利申請。計劃流程：階段一：文獻調(diào)研、模型架構(gòu)和參數(shù)選擇階段二：高能離子撞擊靶板表面的反應(yīng)過程模擬研究階段三：一維刮削層物理過程模擬研究階段四：分子動力學(xué)模擬托卡馬克偏濾器靶板表面的動力學(xué)特征階段五：模擬結(jié)果分析和靶板優(yōu)化建議提出階段六：結(jié)果匯總、論文撰寫和專利申請計劃時間：階段一：1個月階

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