KTX反场箍缩装置主机装配分析与研究

发布时间：2020-05-25 16:14

【摘要】：反场箍缩装置(RFP)是目前世界上主要的三类磁约束核聚变研究装置之一,是一类有别于托卡马克和仿星器位形的环形磁约束聚变装置。中国科学技术大学正在建造的反场箍缩实验装置Keda Torus eXperiment(KTX)是国内第一台大型反场箍缩装置,兼有MST以及RFX-mod两大装置的优点。目前该项目已完成物理设计和工程设计,进入工程建设的最后阶段-----主机总装,这将是KTX装置建成后能否达到设计目标的重要环节。为保证KTX装置主机的精确装配,本论文针对KTX装置主机的总装工艺和总装测量进行了相关的分析研究。 首先介绍了KTX反场箍缩实验装置的基本参数、物理目标和主机组成,并对装置主机的主要部件进行了详细的结构描述。为消除总装过程中出现装配干涉情况,针对KTX装置主机的结构特点,对主机关键部件的装配工艺进行了分析讨论,确定了装置主机的装配流程,并在现场装配过程中对部分组件的装配进行了优化改进。 之后通过对使用精密工程测量技术建立工程测量控制网的调研讨论,确定了KTX装置主机的装配精度要求。为了保证KTX装置主机各部件在装配过程中能够满足该精度要求,制定了两种不同的建网方案,分别使用全站仪和激光跟踪仪两种测量仪器来建立装配控制网。通过对两种方案的分析比较,最终确立了使用更为简单快捷的三维坐标控制网来建立装配控制网的方式,同时对该种建网方式进行了不确定度模拟分析,以保证装配控制网建网质量,为KTX装置主机的精确安装和测量定位打下基础。
【图文】：

国际主要RFP实验装置（从左上到右下）：RFX-mod,意大利，帕多瓦；MST，美国，威斯康星，麦迪逊；ExtrapT2R,瑞典，斯德哥尔摩；RELAX,日本，京都RFX装置几何尺寸最大[4]，放电电流为2MA，R/a为2/0.46

图2.1 KTX装置主机结构图2.2纵场磁体线圈及其支撑结构2. 2. 1纵场磁体线圈KTX装置作为RFP反场箍缩装置，纵场磁体线圈是其关键部件之一，纵场磁体线圈具体参数如表2.2所示。KTX纵场磁体线圈由24饼矩形截面的磁体线圈沿环向均匀排列组成的，如图2.2所示。当每饼线圈达到最大载流210kA，也即纵场电流总安距数为5.04MAT时，能够产生最大纵场7000G,磁场能量2MJ。纵场磁体线圈及电源可以实现多种放电模式，纵场磁体线圈电流能随时间演化，，单西峰值电流为17.5KA，反向峰值电流为-1KA，峰峰值电流的变化时间为10ms，纵场磁体线圈的结构设计与电磁分析见D4J。表2.2纵场磁体线圈具体参数
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TL631

【参考文献】

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本文编号：2680407