【摘要】：EAST電子回旋共振加熱(ECRH)系統(tǒng)由4只140GHz/1MW/100s～1000s的長(zhǎng)脈沖回旋管構(gòu)成,超導(dǎo)磁體是ECRH系統(tǒng)中重要的組成部分,在ECRH系統(tǒng)中不僅起到聚焦作用,提供回旋管所需的磁場(chǎng)位形,是形成回旋電子束必不可少的。本文設(shè)計(jì)了超導(dǎo)磁體裝置的監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng),根據(jù)ECRH系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)要求,完成遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控超導(dǎo)磁體及其外圍硬件設(shè)施狀態(tài),以確保超導(dǎo)磁體系統(tǒng)及整個(gè)ECRH系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。本文首先簡(jiǎn)要介紹了課題的研究背景和意義以及ECRH系統(tǒng)和超導(dǎo)磁體的基本情況,詳細(xì)描述了 ECRH系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)以及磁體類型。其次分析了超導(dǎo)磁體超導(dǎo)態(tài)原理以及ECRH系統(tǒng)對(duì)超導(dǎo)磁體系統(tǒng)的需求,最后介紹了 ECRH系統(tǒng)中超導(dǎo)磁體裝置的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,并圍繞該監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì),分別從監(jiān)控系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件程序設(shè)計(jì)兩個(gè)方面介紹:(1)針對(duì)超導(dǎo)磁體的各外圍硬件設(shè)備設(shè)計(jì)通信模塊,組建基于以太網(wǎng)的監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)和控制室的交換機(jī)通過(guò)光纖連接,利用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行命令分析和發(fā)送;(2)使用LabVIEW進(jìn)行監(jiān)控界面設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)所有超導(dǎo)磁體及各硬件設(shè)備的有效遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制,利用TCP協(xié)議完成數(shù)據(jù)傳輸,防止數(shù)據(jù)丟失,實(shí)時(shí)獲取和修改參數(shù),當(dāng)探測(cè)到超導(dǎo)磁體失超或硬件設(shè)施產(chǎn)生故障時(shí),會(huì)觸發(fā)連鎖保護(hù)。本文利用LabVIEW開(kāi)發(fā)的超導(dǎo)磁體裝置監(jiān)測(cè)與控制軟件程序操作簡(jiǎn)單,具備良好的可擴(kuò)展性,界面清晰直觀,能夠及時(shí)有效的設(shè)置參數(shù)和讀取各設(shè)備及超導(dǎo)磁體裝置的狀態(tài);采用計(jì)算機(jī)應(yīng)用編程技術(shù)和光纖隔離技術(shù),預(yù)防信號(hào)互擾,使程序可以穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。
【圖文】：

第１章引言邐逡逑（Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ邋Ｍａｇｎｅｔ，邋ＳＣＭ）系統(tǒng)，在ＥＣＲＨ系統(tǒng)中主要起到聚焦作用。本逡逑便是針對(duì)整個(gè)ＥＣＲＨ系統(tǒng)配套的ＳＣＭ系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)。逡逑．２邋ＥＡＳＴ托卡馬克裝置逡逑ＥＡＳＴ托卡馬克裝置位于合肥董鋪湖畔的科學(xué)島，由中科院的ＡＳＩＰＰ進(jìn)行設(shè)逡逑建造和調(diào)試維護(hù)。ＥＡＳＴ是國(guó)際世界上首個(gè)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)調(diào)試的，由我國(guó)獨(dú)立設(shè)計(jì)逡逑成的熱核聚變的實(shí)驗(yàn)裝置，是對(duì)國(guó)內(nèi)外開(kāi)放的核聚變?cè)囼?yàn)平臺(tái)和研究核心。如逡逑Ｕ所示，該ＥＡＳＴ裝置主要由外部真空杜瓦、極向場(chǎng)及縱場(chǎng)的線圈系統(tǒng)、中逡逑螺管、真空室、冷屏等構(gòu)成，高大約１１ｍ，直徑大約８ｍ，重量大約４００噸。逡逑

該ＥＡＳＴ裝置主要由外部真空杜瓦、極向場(chǎng)及縱場(chǎng)的線圈系統(tǒng)、中逡逑心螺管、真空室、冷屏等構(gòu)成，高大約１１ｍ，直徑大約８ｍ，重量大約４００噸。逡逑圖１．１邋ＥＡＳＴ裝置結(jié)構(gòu)圖逡逑ＥＡＳＴ的設(shè)計(jì)是借鑒了邋ＩＴＥＲ，在實(shí)驗(yàn)運(yùn)行過(guò)程中ＥＡＳＴ實(shí)驗(yàn)裝置會(huì)產(chǎn)生等逡逑離子體，而這些等離子體會(huì)按圓環(huán)的形狀立體排列，其中依照環(huán)的中心測(cè)量的大逡逑半徑大約是１．９ｍ，環(huán)截面小半徑約為０．４５ｍ，ＩＴＥＲ的等離子體的大小半徑分別逡逑約為６．２ｍ和２ｍ。ＥＡＳＴ裝置的大半徑是ＩＴＥＲ的１／３，小半徑是ＩＴＥＲ的１／４，逡逑相較而言ＥＡＳＴ裝置更加靈活，，對(duì)于核聚變以及高參數(shù)的等離子體的穩(wěn)態(tài)的運(yùn)行逡逑的研宄等都有很大的意義，提供了一個(gè)很廣闊的研宄平臺(tái)［４］。ＥＡＳＴ實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)逡逑入實(shí)驗(yàn)調(diào)試運(yùn)行后，在２００９年取得了持續(xù)６０ｓ以上非圓截面穩(wěn)態(tài)受控的等離子逡逑體的放電；在２０１０年實(shí)現(xiàn)１００ｓ邋１５００萬(wàn)度、大于６０倍能量束縛時(shí)間的長(zhǎng)脈沖Ｈ逡逑模的等離子體的放電；在２０１２年ＥＡＳＴ獲得３０ｓ的穩(wěn)態(tài)Ｈ模等離子放電和超過(guò)逡逑４００ｓ且溫度達(dá)到２０００萬(wàn)度偏濾器的等離子體放電［５］；在２０１７年獲得了持續(xù)１０１．２ｓ逡逑的長(zhǎng)脈沖的穩(wěn)態(tài)Ｈ模等離子體的放電
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O511.3

【參考文獻(xiàn)】

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1 張逍遙;徐e醵

本文編號(hào)：2618403