研究目的
通过使用光纤布拉格光栅（FBG）传感器测量残余应力和温度，研究并优化电气贯穿件（EPA）的密封工艺，确保其在核电站应用中的气密性。
研究成果
FBG传感器适用于EPA密封工艺中精确的温度和残余应力测量，测得固化温度约为371°C；该方法支持核应用中气密性的优化，但未来需针对高温环境进行适应性改进。
研究不足
该方法仅适用于低熔点玻璃，可能无法直接应用于高熔点材料；实验与模拟应力结果之间存在约30%的偏差，表明可能存在不准确性；EPA模型尺寸较小，可能限制其向更大系统的扩展性。
1：实验设计与方法选择：
研究采用嵌入密封玻璃的FBG传感器测量EPA密封过程中的温度和残余应力，并通过数值模拟进行验证。
2：样本选择与数据来源：
使用密封玻璃、钢壳和科瓦合金导体构建EPA模型，样本在不同加热温度（420-500°C）下制备。
3：实验设备与材料清单：
包括FBG传感器、光询问器（OPM-T400）、管式炉、热电偶、压力测试设备、扫描电镜（SEM），以及316不锈钢、科瓦合金和低熔点玻璃等材料。
4：0）、管式炉、热电偶、压力测试设备、扫描电镜（SEM），以及316不锈钢、科瓦合金和低熔点玻璃等材料。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：组装EPA，在炉中加热，通过FBG测量温度和应力，进行压力和SEM测试，并通过再加热测试估算固化温度。
5：数据分析方法：
利用布拉格波长偏移方程计算温度和应变，通过有限元分析应力分布，并对测试结果进行统计分析。
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optical interrogator
OPM-T400
Gaussian Optics
To translate optical signals to Bragg wavelength data for monitoring temperature and stress.
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fiber Bragg grating sensor
UV-laser-inscribed FBG on single mode fiber
Not specified
Embedded in sealing glass to measure temperature and residual stress via Bragg wavelength shift.
-
thermocouple
K-type
Not specified
Used for temperature calibration near the EPA model.
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tubular furnace
Not specified
Not specified
Used for heating the EPA model during the sealing process.
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scanning electron microscopy
Not specified
Not specified
To observe the microstructure of EPA samples.
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