EAST高密度实验运行研究
发布时间：2021-10-24 08:30
等离子体密度是聚变等离子体的重要参数之一。高密度运行有利于达到点火条件并且也是聚变堆的基本要求。ITER将以密度高达～0.85nGw的H-mode作为基本的运行模式,实现高密度同时保持良好约束的长脉冲运行对于ITER非常关键。在托卡马克实验中普遍观察到过高的密度会导致等离子体约束的退化或发生破裂,即密度极限,其物理机制还需要进一步研究。EAST作为位型及运行模式最接近ITER的全超导托卡马克核聚变实验装置之一,进行高密度及密度极限物理的研究对于ITER具有重要意义。托卡马克运行时等离子体不断发生着能量和粒子的损失,为了维持等离子体的密度,需要通过各种加料手段向等离子体提供工作气体。EAST装置发展了3种加料方法：普通充气、弹丸注入、超声分子束（Supersonic Molecular Beam Injection, SMBI）。SMBI的原理是亚声速高压气体通过加装Laval喷嘴的电磁阀自由膨胀后注入真空区,形成超声分子束流。SMBI系统具有系统简单、较高的加料效率和极短的响应时间等优点。通过台面测试和加料实验得出SMBI的速度在400～1200m/s之间,延迟时间为2～6ms,欧姆放...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：153 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．１７?ＡＳＤＥＸ－Ｕ在碳壁下的Ｈ－ｍｏｄｅ运斤区间【８９］
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真空连接阀口后，主真空室真空度很快降至３Ｘ?１０－Ｓ化左右。对系统反复检漏后，??未发现系统有外漏现象。并且在连续５天运行后发现ＳＭＢＩ系统对主真空室的影??响并没减弱。经过质谱分析８＼４８１系统接入前后的质谱，如下图３．３０所示可１＾??看出主要成份差异为ＨｚＯ，?ＳＭＢＩ是否接入相差４倍左右。??＇?■?■?Ｉ?■?■?－?Ｉ?■??４．０ｘ１〇４?．?．??￡??Ｗｉｔｈ?ＳＭＢＩ?￣１??３．０ｘ１０＊＊?－??Ｗｉｔｈｏｕｔ?ＳＭＢＩＪ?－??３?＇?—??ｗ??ｗ?，??ｕ??－２．０ｘ１０＾?－?－??巧??Ｉ??１．０ｘ１０＇＊?－?Ｉ?－??０．０?］Ｌ?．?？?Ｊ１?．?Ｊ－．?－?＊－?■?—?，?？??０?２０?４０?６０?８０?１００??Ａｔｏｍ?Ｍａｓｓ??西３．３０主真空室接入ＳＭＢＩ系统前后质谱的变化。??可能的原因：??１．?ＳＭＢＩ系统内用于滋屏蔽的大块软铁材料由于长时间暴露大气（拆箱时表??面單巧蚀状），吸附了大量的水汽等杂质。??２．?ＳＭＢＩ系统内用于液氮冷却的通道与软铁Ｗ及主充气阀之间可能存在一??定的死空间，里面的空气通过螺钉孔慢慢的释放。??因此，在实验开始后，装置开始烘烤的时将ＳＭＢＩ系统安装至装ａ上，并己??低于系统内部拍电阻的工作范围内的温度长时间烘烤出气。??各部件工作正常后，在常温下逐步增加管道内的压力值（最大化６ＭＰａ），观??察是否对系统的极限真空与巧率有影响。系统本身设计管路及阀口可耐受８ＭＰａ??的气压
【参考文献】：
期刊论文
[1]Comparison of ELM-Filament Mitigation Between Supersonic Molecular Beam Injection and Pellet Injection on HL-2A[J]. 聂林,程钧,徐红兵,黄渊,严龙文,丁玄同,许敏,许宇鸿,姚良骅,冯北滨,朱根良,刘万东,董家齐,余德良,钟武律,高金明,陈程远,杨青巍,段旭如. Plasma Science and Technology. 2016(02)
[2]托卡马克研究的现状及发展[J]. 李建刚. 物理. 2016(02)
[3]EAST高频弹丸注入装置真空系统设计[J]. 姚星佳,胡建生,李长征,陈跃. 真空. 2015(04)
[4]HL-2A装置超声分子束注入缓解偏滤器靶板上边缘局域模热通量研究[J]. 高金明,程钧,严龙文,李伟,聂林,冯北滨,陈程远,卢杰,易萍,季小全,周艳,刘仪,杨青巍. 核聚变与等离子体物理. 2015(01)
[5]Density Profile and Fluctuation Measurements by Microwave Reflectometry on EAST[J]. 张寿彪,高翔,凌必利,王嵎民,张涛,韩翔,刘子奚,布景亮,李建刚,EAST team. Plasma Science and Technology. 2014(04)
[6]Investigation of impurity transport using supersonic molecular beam injected neon in HL-2A ECRH plasma[J]. 崔学武,崔正英,冯北滨,潘宇东,周航宇,孙平,傅炳忠,卢平,董云波,高金明,宋绍栋,杨青巍. Chinese Physics B. 2013(12)
[7]基于超声分子束和普通充气的聚变等离子体密度反馈实验研究[J]. 郑星炜,李建刚,胡建生,李加宏,曹斌,吴金华. 物理学报. 2013(15)
[8]HL-2A装置上超声分子束注入触发L-H转换的实验研究[J]. 冯北滨,姚良骅,陈程远,季小全,钟武律,石中兵,余德良,崔正英,宋显明,段旭如. 物理学报. 2013(01)
[9]HL-2A装置超声分子束注入加料效率的研究[J]. 陈程远,姚良骅,冯北滨,周艳,严龙文. 核聚变与等离子体物理. 2010(01)
[10]PEV压电晶体阀流量率标定试验[J]. 王骥,王玲,吴金华,胡建生,王小明. 真空. 2009(03)
本文编号：3454948
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【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．１７?ＡＳＤＥＸ－Ｕ在碳壁下的Ｈ－ｍｏｄｅ运斤区间【８９］
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真空连接阀口后，主真空室真空度很快降至３Ｘ?１０－Ｓ化左右。对系统反复检漏后，??未发现系统有外漏现象。并且在连续５天运行后发现ＳＭＢＩ系统对主真空室的影??响并没减弱。经过质谱分析８＼４８１系统接入前后的质谱，如下图３．３０所示可１＾??看出主要成份差异为ＨｚＯ，?ＳＭＢＩ是否接入相差４倍左右。??＇?■?■?Ｉ?■?■?－?Ｉ?■??４．０ｘ１〇４?．?．??￡??Ｗｉｔｈ?ＳＭＢＩ?￣１??３．０ｘ１０＊＊?－??Ｗｉｔｈｏｕｔ?ＳＭＢＩＪ?－??３?＇?—??ｗ??ｗ?，??ｕ??－２．０ｘ１０＾?－?－??巧??Ｉ??１．０ｘ１０＇＊?－?Ｉ?－??０．０?］Ｌ?．?？?Ｊ１?．?Ｊ－．?－?＊－?■?—?，?？??０?２０?４０?６０?８０?１００??Ａｔｏｍ?Ｍａｓｓ??西３．３０主真空室接入ＳＭＢＩ系统前后质谱的变化。??可能的原因：??１．?ＳＭＢＩ系统内用于滋屏蔽的大块软铁材料由于长时间暴露大气（拆箱时表??面單巧蚀状），吸附了大量的水汽等杂质。??２．?ＳＭＢＩ系统内用于液氮冷却的通道与软铁Ｗ及主充气阀之间可能存在一??定的死空间，里面的空气通过螺钉孔慢慢的释放。??因此，在实验开始后，装置开始烘烤的时将ＳＭＢＩ系统安装至装ａ上，并己??低于系统内部拍电阻的工作范围内的温度长时间烘烤出气。??各部件工作正常后，在常温下逐步增加管道内的压力值（最大化６ＭＰａ），观??察是否对系统的极限真空与巧率有影响。系统本身设计管路及阀口可耐受８ＭＰａ??的气压
【参考文献】：
期刊论文
[1]Comparison of ELM-Filament Mitigation Between Supersonic Molecular Beam Injection and Pellet Injection on HL-2A[J]. 聂林,程钧,徐红兵,黄渊,严龙文,丁玄同,许敏,许宇鸿,姚良骅,冯北滨,朱根良,刘万东,董家齐,余德良,钟武律,高金明,陈程远,杨青巍,段旭如. Plasma Science and Technology. 2016(02)
[2]托卡马克研究的现状及发展[J]. 李建刚. 物理. 2016(02)
[3]EAST高频弹丸注入装置真空系统设计[J]. 姚星佳,胡建生,李长征,陈跃. 真空. 2015(04)
[4]HL-2A装置超声分子束注入缓解偏滤器靶板上边缘局域模热通量研究[J]. 高金明,程钧,严龙文,李伟,聂林,冯北滨,陈程远,卢杰,易萍,季小全,周艳,刘仪,杨青巍. 核聚变与等离子体物理. 2015(01)
[5]Density Profile and Fluctuation Measurements by Microwave Reflectometry on EAST[J]. 张寿彪,高翔,凌必利,王嵎民,张涛,韩翔,刘子奚,布景亮,李建刚,EAST team. Plasma Science and Technology. 2014(04)
[6]Investigation of impurity transport using supersonic molecular beam injected neon in HL-2A ECRH plasma[J]. 崔学武,崔正英,冯北滨,潘宇东,周航宇,孙平,傅炳忠,卢平,董云波,高金明,宋绍栋,杨青巍. Chinese Physics B. 2013(12)
[7]基于超声分子束和普通充气的聚变等离子体密度反馈实验研究[J]. 郑星炜,李建刚,胡建生,李加宏,曹斌,吴金华. 物理学报. 2013(15)
[8]HL-2A装置上超声分子束注入触发L-H转换的实验研究[J]. 冯北滨,姚良骅,陈程远,季小全,钟武律,石中兵,余德良,崔正英,宋显明,段旭如. 物理学报. 2013(01)
[9]HL-2A装置超声分子束注入加料效率的研究[J]. 陈程远,姚良骅,冯北滨,周艳,严龙文. 核聚变与等离子体物理. 2010(01)
[10]PEV压电晶体阀流量率标定试验[J]. 王骥,王玲,吴金华,胡建生,王小明. 真空. 2009(03)
本文编号：3454948
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