中性束系统低温吸附机理与性能测试实验研究
发布时间：2021-06-13 02:28
中性束注入器（Neutral Beam Injector,NBI）是一套产生高能中性粒子束用以加热聚变等离子体并可驱动等离子体电流的复杂系统。真空系统是NBI不可缺少的组成部分,其性能好坏直接影响着离子束的生成、中性化与束流传输效率。随着聚变研究的不断深入,NBI真空系统设计采用低温泵已成为必然选择。当前主流NBI大多采用低温冷凝泵,而与低温冷凝相比,低温吸附具有极限真空度高、稳定性好、能抽氦等典型优点,更适合未来聚变堆NBI使用。故为适合聚变发展需求开展低温吸附机理及其性能测试实验研究具有重要意义。本文主要工作如下:首先,调研了低温抽气技术及其在中性束系统中的应用现状,分析了低温吸附的抽气机理,描述了低温吸附作用的吸附等温线以及低温吸附理论模型。其次,比对了几种应用于低温真空环境的吸附剂材料,并选取六种椰壳活性炭吸附剂。利用低温氮吸附容量法进行实验研究。基于吸附理论模型计算分析了吸附剂的结构性能参数,结果表明AC1与AC2的比表面积与比孔容积最大但微孔占比不同,故选取该两种活性炭作为后续性能实验探究的吸附剂。然后,设计并搭建了一套低温吸附性能测试平台,以探究不同因素对吸附剂的低温吸附...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
EAST装置图
合肥工业大学硕士学位论文束注入系统马克聚变堆建造过程中仍然存在前沿性物理问题，为实现目标同时提供更佳的研究条件，则需研制更高功率的辅助]。目前托卡马克有四种主流辅助加热方式，中性束注入则是段。中性束注入器（NeutralBeam Injector，NBI）是运用中其使离子源产生的带电离子变成高能量的中性的粒子束，并以达到加热等离子体的目标[8-10]。
图 1.3 EAST-NBI 低温泵示意图Fig 1.3 Diagram of cryopump in EAST-NBI作内容提出 CFETR 计划，中国的聚变事业也向未来迈出重于 EAST 对 NBI 的真空系统有着更高的要求。当前主体负载相对较小且持续抽气时间相对较短，而面向未气体负载大且其中包含聚变产物氦、持续抽气越长越EAST-NBI 系统使用内置低温冷凝泵作为主要抽气装足未来实验聚变堆 NBI 真空系统的要求，所以人们低温吸附技术的探索。低温吸附相对于冷凝有着诸多温吸附抽气能获得更低的极限压强；②低温吸附在更小；③低温吸附泵在较高的温度就能吸附氢气,与泵相比更经济。促使人们加深对低温吸附技术的探索，而低温吸附抽
【参考文献】：
期刊论文
[1]核聚变原理及其方式探究[J]. 余奥飞. 中国高新科技. 2019(01)
[2]HL-2M装置中性束注入加热系统研制进展[J]. 曹建勇,魏会领,刘鹤,邹桂清,杨宪福,张贤明,唐立新,罗萃文,余佩炫,耿少飞,周红霞,周博文,李青,何峰,罗怀宇,周健,任磊磊,潘春花,黄高扬,雷光玖,饶军,段旭如. 强激光与粒子束. 2018(10)
[3]我国能源资源现状与发展趋势[J]. 方圆,张万益,曹佳文,朱龙伟. 矿产保护与利用. 2018(04)
[4]基于COMSOL的一种保温箱建模仿真与温度场分析[J]. 吴坚,张凌野. 科技通报. 2018(08)
[5]EAST-NBI低温真空系统[J]. 胡纯栋,郎嘉琪,谢远来,王铭翔,陶玲,NBI团队. 真空. 2018(04)
[6]基于CFD方法的低温泵热力学设计与数值仿真研究[J]. 赵月帅,孙立臣,邵容平,孙伟. 真空科学与技术学报. 2018(06)
[7]沸石分子筛储能的应用与发展[J]. 程立. 化工管理. 2018(17)
[8]核聚变能源的开发现状及新进展[J]. 张国书. 中国核电. 2018(01)
[9]碳纳米管复合材料在吸附领域的研究进展[J]. 姜丽丽,沈峰满,邹宗树,李树军,李传通,侯新刚. 化工新型材料. 2018(02)
[10]Ca/CTS/FA复合材料对直接性染料的吸附研究[J]. 腾蕊,李北罡. 内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版). 2017(01)
博士论文
[1]中国新能源发展研究[D]. 张海龙.吉林大学 2014
硕士论文
[1]氮气选择性吸附剂研究[D]. 李冲.天津大学 2008
[2]中性束注入系统低温抽气系统的工程设计及压力分布研究[D]. 王保华.合肥工业大学 2007
本文编号：3226801
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
EAST装置图
合肥工业大学硕士学位论文束注入系统马克聚变堆建造过程中仍然存在前沿性物理问题，为实现目标同时提供更佳的研究条件，则需研制更高功率的辅助]。目前托卡马克有四种主流辅助加热方式，中性束注入则是段。中性束注入器（NeutralBeam Injector，NBI）是运用中其使离子源产生的带电离子变成高能量的中性的粒子束，并以达到加热等离子体的目标[8-10]。
图 1.3 EAST-NBI 低温泵示意图Fig 1.3 Diagram of cryopump in EAST-NBI作内容提出 CFETR 计划，中国的聚变事业也向未来迈出重于 EAST 对 NBI 的真空系统有着更高的要求。当前主体负载相对较小且持续抽气时间相对较短，而面向未气体负载大且其中包含聚变产物氦、持续抽气越长越EAST-NBI 系统使用内置低温冷凝泵作为主要抽气装足未来实验聚变堆 NBI 真空系统的要求，所以人们低温吸附技术的探索。低温吸附相对于冷凝有着诸多温吸附抽气能获得更低的极限压强；②低温吸附在更小；③低温吸附泵在较高的温度就能吸附氢气,与泵相比更经济。促使人们加深对低温吸附技术的探索，而低温吸附抽
【参考文献】：
期刊论文
[1]核聚变原理及其方式探究[J]. 余奥飞. 中国高新科技. 2019(01)
[2]HL-2M装置中性束注入加热系统研制进展[J]. 曹建勇,魏会领,刘鹤,邹桂清,杨宪福,张贤明,唐立新,罗萃文,余佩炫,耿少飞,周红霞,周博文,李青,何峰,罗怀宇,周健,任磊磊,潘春花,黄高扬,雷光玖,饶军,段旭如. 强激光与粒子束. 2018(10)
[3]我国能源资源现状与发展趋势[J]. 方圆,张万益,曹佳文,朱龙伟. 矿产保护与利用. 2018(04)
[4]基于COMSOL的一种保温箱建模仿真与温度场分析[J]. 吴坚,张凌野. 科技通报. 2018(08)
[5]EAST-NBI低温真空系统[J]. 胡纯栋,郎嘉琪,谢远来,王铭翔,陶玲,NBI团队. 真空. 2018(04)
[6]基于CFD方法的低温泵热力学设计与数值仿真研究[J]. 赵月帅,孙立臣,邵容平,孙伟. 真空科学与技术学报. 2018(06)
[7]沸石分子筛储能的应用与发展[J]. 程立. 化工管理. 2018(17)
[8]核聚变能源的开发现状及新进展[J]. 张国书. 中国核电. 2018(01)
[9]碳纳米管复合材料在吸附领域的研究进展[J]. 姜丽丽,沈峰满,邹宗树,李树军,李传通,侯新刚. 化工新型材料. 2018(02)
[10]Ca/CTS/FA复合材料对直接性染料的吸附研究[J]. 腾蕊,李北罡. 内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版). 2017(01)
博士论文
[1]中国新能源发展研究[D]. 张海龙.吉林大学 2014
硕士论文
[1]氮气选择性吸附剂研究[D]. 李冲.天津大学 2008
[2]中性束注入系统低温抽气系统的工程设计及压力分布研究[D]. 王保华.合肥工业大学 2007
本文编号：3226801
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