基于射频离子源的中性束系统基础特性研究

发布时间：2023-12-02 16:43

　　中性束注入(Neutral beam injector-NBI)是提高聚变约束等离子体温度的最有效方法之一,同时NBI也用来驱动等离子体电流以及控制等离子体性能。本文在学习了解NBI系统的基础上,深入研究了NBI大功率强流离子源技术,以此为基础展开了一系列的实验工作。 实验采用射频放电的形式产生所需要的高密度低温度等离子。通过对离子源产生的等离子体的特征参数,如电子温度、离子密度、离子分布等情况的诊断,进一步优化实验条件,提高等离子体参数,为实现聚变点火提供条件。 实验主要研究了放电气体压强、放电功率、外磁场强度对等离子体内电子温度、离子密度以及离子分布的影响。采用自制的类似朗缪尔探针的一种平面静电探针阵列对其电子温度做出测量,通过经典的放电模型得出离子密度,最后加上探针阵列计算了离子源内等离子体的分布情况。 论文还针对大功率射频点火问题,做了紫外初始等离子体诱发实验。实验发现,对于氢气放电,在压强0.4帕斯卡左右,实现了密度的最高值；通过对离子源加轴向磁场,研究发现磁场对等离子体参数的影响和天线有很大的关系；比较了小功率和大功率下等离子体特性的变化情况,发现等离子密度随着功率的增大而...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 NBI研究在磁约束聚变中的地位和意义
    1.2 强流离子源和中性束注入技术发展简述及国内外现状
    1.3 本文研究目的和主要相关内容以及解决的问题
第二章 NBI工作原理及其组成
    2.1 NBI工作原理
    2.2 组成NBI的主要结构
    2.3 强流离子源分类
    2.4 强流离子源的主要技术指标
    2.5 强流离子源的离子光学系统
第三章 NBI大功率强流离子源实验研究
    3.1 实验平台搭建
    3.2 Ferromagnetic substance对等离子体电子温度和离子密度研究
    3.3 放电功率和放电气压对电子温度影响
    3.4 RF功率和放电气压对离子密度影响
    3.5 等离子体内离子密度分布测量
    3.6 外加磁场对等离子体参数影响
    3.7 氢原子的巴尔默线系测量
    3.8 紫外诱发初始等离子体
    3.9 等离子体引出实验
第四章 总结
致谢
参考文献



本文编号：3870065