激光约束核聚变因其产物清洁、原材料丰富、效率高等特点,成为解决能源问题的重要关注点。除了装置的结构问题,提高装置的负载能力和转换效率也是目前这类装置的重点研究方向,而光学元件的损伤是限制装置的负载能力的主要因素。在高能激光通过时,装置内的污染物会导致光学元件的损伤,缩短光学元件的使用寿命,增加了装置的维护成本。所以,本文以高功率激光器中终端光学组件内激光损伤的颗粒污染物的产生和传播规律为研究对象,开展基于因激光损伤产生的污染物微粒的运动分析和实验研究,以及基于装置内部洁净气体置换技术、洁净风刀技术和静电技术的仿真和实验研究。以保持装置内部一定的清洁度,为终端光学组件的光学设计和洁净控制提供了理论和实验依据。论文首先对熔石英损伤所产生的颗粒污染物的出射速度进行了分析和实验,并在此基础上,分别采用理论计算方法和流体动力学计算方法,建模并分析了激光损伤产生的污染物颗粒在常压下的运动规律,以及层流风对颗粒污染物运动的影响规律。在此基础上,设计了污染物颗粒传播规律研究的实验方案,通过搭建实验平台,分别采用粒子计数器技术、图像处理技术等对不同激光通量下熔石英损伤时颗粒污染物的产生和传播规律进行了实验研究,对仿真结果进行了验证。并通过实验研究了装置结构件在杂散光作用下产生的颗粒污染物的分布情况,确定两种激光损伤的污染源。其次,对由激光损伤而产生的颗粒污染物的在不同洁净手段下的洁净效果进行仿真研究。探究不同直径大小的微粒,以不同速度射出时,在外加风刀、电场的作用下的清洁效果;模拟终端光学组件倍频模块的内流场的空气流动规律,验证清洁方案的可行性。最后,搭建洁净实验平台,通过固定风速的层流风和定压强的风刀对具有一定初速度的不同直径大小的从光学元件射离的污染物微粒的洁净效果进行实验分析。以及在小倍频模块内倾撒不同直径大小污染物微粒,对其在层流风作用下的洁净效果进行实验分析。