【摘要】：J-TEXT托卡馬克裝置上電磁環(huán)境復(fù)雜,診斷和控制信號受電磁干擾也很嚴(yán)重,影響精細(xì)物理實驗的開展。為了改善電磁干擾狀況,本文試圖建立干擾模型,分析干擾源與干擾信號之間的定量關(guān)系,以期通過干擾機(jī)制的定量分析提出改善措施。J-TEXT裝置上的診斷信號有效工作頻率大多在1MHz以下,最強(qiáng)的干擾信號也在MHz以下,屬于近場干擾。本文的研究思路是將電場干擾和磁場干擾分離,將其等效為電路模型并分別進(jìn)行研究。研究的難點是如何在托卡馬克這個具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的裝置上分析各干擾源與被干擾電路之間的耦合電容和耦合電感。為此,本文先將問題簡化,建立電場干擾和磁場干擾平臺,在平臺上測試診斷電路受電場干擾和磁場干擾的表現(xiàn),并與預(yù)先設(shè)想的電路干擾模型對比,驗證和修正模型,同時測量分析診斷電路對電場和磁場干擾的敏感性。本文采用信號源接高頻變壓器的方式產(chǎn)生高壓無電流干擾,作為電場干擾源;采用信號源接功放和線圈的方式實現(xiàn)大電流低電壓回路,作為磁場干擾源。為了測量平臺上的電場和磁場干擾強(qiáng)度,本文還設(shè)計了電場和磁場探針,磁場探針設(shè)計中采用了一種電場屏蔽結(jié)構(gòu),使磁探針幾乎不受電場干擾的影響。在此基礎(chǔ)上,本文使用電場干擾平臺和磁場干擾平臺對一個J-TEXT典型診斷線路進(jìn)行測試,研究其受干擾的特性,測試結(jié)果表明該電路更容易受到電場干擾,且光電探測器本身不容易受到干擾,而探測器與放大器之間的信號傳輸線容易受到干擾。本文的研究為J-TEXT裝置電磁兼容性升級做出了一定的理論準(zhǔn)備,這種研究思路與方法同樣適用于J-TEXT之外的各種電磁干擾研究。
【圖文】：

EXT 托卡馬克裝置是華中科技大學(xué)與美國德州大學(xué)奧斯丁分校共。J-TEXT 裝置包含眾多電磁子系統(tǒng)，如縱場線圈及電源系統(tǒng)（整圈及電源系統(tǒng)、電子回旋波加熱系統(tǒng)（百 GHz 量級）、離子回旋MHz 量級）、中性束注入系統(tǒng)（高壓）、大功率真空抽氣機(jī)組等[4]，強(qiáng)的電磁能量的傳輸和轉(zhuǎn)換[5][6]，在這個復(fù)雜過程產(chǎn)生的電磁噪聲產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的電磁干擾。1-1 所示為 J-TEXT 軟 X 診斷系統(tǒng)在一炮實驗中的典型數(shù)據(jù)，橫軸為出電壓（V），此數(shù)據(jù)采集于放電平頂階段，來自通道 15。圖中接是軟 X 系統(tǒng)光電探測器所測得的有效信號，圖中正中央可見一道可能源自電磁干擾。于這樣的尖峰信號在 J-TEXT 各類診斷系統(tǒng)中都存在，因此本課題XT 系統(tǒng)的電磁干擾來源與干擾途徑。

15圖 3-3 電場干擾平臺實物圖用電場干擾平臺時，將固定干擾源電纜的木條使用絕緣體架高：了干擾源電纜與鋁板間的電容（對地電容），該電容過大會導(dǎo)致干電壓下實際上成為通路，進(jìn)而產(chǎn)生較大電流，該電流產(chǎn)生磁場干是單純的電場干擾平臺；另一方面，，架高干擾源電纜，以便實驗
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TL631.24

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2668436