磁压缩场反等离子体装置注气策略的设计与测试

发布时间：2021-05-13 11:04

　　可控核聚变能源是人类目前已知的解决未来能源危机的终极能源,它从原理上满足人类对能源安全、高效、清洁以及可持续的追求。时至今日,磁约束与惯性约束两种可控核聚变技术途径的理论已经取得了很大的进步,然而由于它们的实验装置建设成本过高,有越来越多的研究人员开始探索经济小型的技术路径,以场反位形为代表的磁惯性约束技术在这方面具有很大的优势。为了开展相关研究,华中科技大学也开始了磁压缩场反位形等离子体装置的研究。磁压缩场反位形等离子体装置主要由位于两端的FRC等离子体形成区以及处于中心的对碰融合区组成,其中,FRC等离子体首先在形成区产生,然后向中心区域对碰融合以产生参数更高的等离子体,在该过程中,装置内中性气体的分布非常重要。首先,装置形成区内FRC等离子体通过θ-箍缩产生,有相关研究表明,在其预电离阶段,靠近真空室壁面的气体最容易也是最先被电离,因此,如果能对注入中性气体的径向分布加以控制,使更多的气体分布在靠近壁面的位置,可能会提高θ-箍缩预电离阶段的效率。此外,中心区域的中性气体会冷却喷入的等离子体,这可能会导致新形成等离子体参数降低,因此,如果注气时对气体在轴向上的分布加以控制,使对碰融... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 可控核聚变简介
    1.2 可控核聚变技术途径
    1.3 磁压缩场反等离子体装置简介
    1.4 注气策略的设计
    1.5 仿真工作的难点
    1.6 本文的主要工作内容
2 真空气压测量
    2.1 真空度与真空计的选择
    2.2 电离真空计的改造与测试
    2.3 电离真空计测试
    2.4 本章小结
3 注气阀门的测试与选择
    3.1 注气阀门驱动设计与测试
    3.2 注气阀门性能测试
    3.3 电磁阀开启特性与流量特性测试结果对比
    3.4 本章小结
4 装置注气策略的设计与测试
    4.1 注气方式的选择
    4.2 注气分布测试平台
    4.3 注气分布测试
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]“荧光-1”实验装置研制与调试[J]. 方东凡,孙奇志,贾月松,刘伟,秦卫东,田青,韩文辉,池原,刘正芬,李军,赵小明.  强激光与粒子束. 2017(09)
[2]功率MOSFET隔离驱动电路设计分析[J]. 赵敏,张东来,李铁才,王子才.  电力电子技术. 2016(02)
[3]电离规离子流可编程增益放大器的设计[J]. 朱武,金波,陈秋敏.  真空. 2014(01)
[4]“荧光-1”实验装置物理设计[J]. 孙奇志,方东凡,刘伟,秦卫东,贾月松,赵小明,韩文辉.  物理学报. 2013(07)
[5]HL-1M装置高气压超声分子束加料效果[J]. 姚良骅,冯北滨,冯震,董贾福,郦文忠,徐德明,洪文玉.  物理学报. 2002(03)
[6]场反向位形实验[J]. 王贵义,王世忠,崔怀志,廖锦川.  核聚变与等离子体物理. 1984(01)

博士论文
[1]场反位形等离子体装置的研制[D]. 林木楠.中国科学技术大学 2018
[2]J-TEXT托卡马克超声分子束注入的实验研究[D]. 肖金水.华中科技大学 2015

硕士论文
[1]基于数字闭环控制的宽量程复合真空计研究与设计[D]. 王少飞.东南大学 2016
[2]反场构型预电离等离子体形成过程的数值模拟研究[D]. 周杰.华中科技大学 2014



本文编号：3183900