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硼化技术

硼化技术,采用硼氢化合物如乙硼烷(B2H6)、十硼烷(B10H14)或有机硼化物如B(CH3)3作为硼源,以等离子体化学气相沉积的方式在相应的基体材料内壁上生长一层硼膜。从而可有效抑制内壁金属杂质和氧、碳杂质逸出,有效降低等离子体放电能量损失,显著改善托卡马克的放电性能。

技术意义

杂质离子可使等离子体的能量过度损失

对等离子体杂质离子进行抑制、吸附,获得高纯等离子体,是实现受控热核聚变必须解决的重大问题之一。 核聚变装置物理实验中, 高温等离子体与壁相互作用, 使得腔壁释放各种杂质进入等离子体中, 造成等离子体能量的巨大损失。在核聚变真空腔室内壁生长硼膜,可有效抑制金属杂质和氧、碳杂质逸出,有效降低等离子体放电能量损失,大大改善等离子性能。这种保护方法的发展形成了一种称为硼化技术。 

新奥科技硼化技术成果

                                                  左上:硼化过程     右上:硼膜实现腔壁全覆盖      左下:硼膜/基底致密结构      右下:硼膜成分分析

 目前已实现稳定为新奥EXL50聚变装置内部进行硼化处理。

新奥硼化技术参数

a)膜层厚度可达100-300nm
b)沉积速率0.6nm/min-5nm/min可控
c)无脱落现象,结合力>240N/m