碳原子序列较低,可耐高温,具有高导热性和优良的等离子体相容性,十分适合作为托卡马克(ITER)中的面向等离子体材料(Plasma Facing Materials,PFMs)。但碳壁在面临聚变装置内部复杂的使用环境时,会遭受等离子体粒子(尤其是氢同位素D、T粒子)的轰炸、瞬态和稳态高热负荷和电磁效应等伤害,形成的碳共沉积层将大幅度降低聚变堆中的等离子体持续放电,影响材料的寿命。同位素示踪技术可通过追踪元素的运行轨迹或变化来检测碳璧腐蚀程度,简单高效且灵敏度高,离子束分析技术是目前最常用的同位素分析方法,文中通过对比分析几种常用的离子束分析技术,综合介绍了13C同位素示踪ITER碳壁腐蚀的方法。

介绍了应力和强度服从正态分布的可靠度的计算方法，以及材料性能和设计参数的统计处理方法。以ITER杜瓦的顶盖和顶盖与上环体的连接区域为研究对象，假定各随机输入变量服从正态分布，利用蒙特卡罗法对静载荷下杜瓦的可靠性进行了研究，并找出了对杜瓦可靠性影响较大的因素。