【摘要】：在托卡馬克中，等離子體電流測量直接關(guān)系到歐姆加熱功率、安全因子等基本放電參數(shù)的計(jì)算，以及等離子體不穩(wěn)定性的分析，是十分重要的。羅科線圈因其結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝，是托卡馬克等離子體電流最常見的測量手段。在實(shí)際使用中，待測電流與羅科線圈的相對(duì)位置關(guān)系并不確定；同時(shí)，在安裝時(shí)為了避開診斷窗口等也可能導(dǎo)致線圈截面與等離子體電流不垂直，這些可能導(dǎo)致羅科線圈測量出現(xiàn)誤差。羅科線圈去線和回線所包圍的面積是衡量羅科線圈抗干擾能力的重要指標(biāo)，在托卡馬克中，羅科線圈處在較強(qiáng)的縱場環(huán)境下，此回路很容易在縱場磁通的作用下產(chǎn)生感應(yīng)電壓，從而形成干擾。本文根據(jù)托卡馬克磁場位形和羅科線圈結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)地分析托卡馬克中羅科線圈的測量誤差是有重要實(shí)際意義的。 本論文以安裝在J-TEXT托卡馬克真空室外壁的一組PCB羅科線圈為例，詳細(xì)分析了等離子體電流處在真空室中不同位置時(shí)電流測量的誤差。由于該線圈為了避讓keystone真空室段的絕緣，安裝在偏離對(duì)稱面一定距離的位置，論文分析了此安裝位置偏差帶來的測量誤差。同時(shí)，羅科線圈偏離對(duì)稱面，導(dǎo)致縱場在其上將形成磁通，縱場線圈電流變化時(shí)在線圈上形成干擾信號(hào)，論文分析了該信號(hào)的特征和大小，并將其與實(shí)驗(yàn)波形進(jìn)行了對(duì)比。分析結(jié)果表明，縱場線圈電流在下降階段會(huì)對(duì)羅科線圈造成明顯影響,分析得到的結(jié)果符合實(shí)驗(yàn)波形。本文的分析結(jié)果為J-TEXT的電流測量準(zhǔn)確性以及新的羅科線圈的設(shè)計(jì)都提供了一定的參考，同時(shí)解釋了縱場線圈電流變化影響等離子體電流波形，也為將來可能開展的變縱場實(shí)驗(yàn)提供了一定基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TL631.24
【圖文】：

克是一種利用環(huán)形磁場約束燃料等離子體并研究受控核聚由前蘇聯(lián)的庫爾恰托夫研究所阿齊莫維齊等人在 20 世紀(jì) 50中央是一個(gè)環(huán)形的真空室，外面套著線圈，通電時(shí)在真空室磁場，同時(shí)，氣體在真空室中電離為等離子體態(tài)，等離子體應(yīng)方式驅(qū)動(dòng)下形成電流，等離子體就被約束在由等離子體電旋磁場中。托卡馬克研究的重點(diǎn)是如何提高等離子體的約束點(diǎn)火條件，并提高等離子體的運(yùn)行穩(wěn)定性，同時(shí)在研究實(shí)現(xiàn)2]。U 托卡馬克是中等規(guī)模磁約束聚變實(shí)驗(yàn)研究裝置，該裝置由美斯州立大學(xué)研制。2001 年，由于美國政府壓縮研究經(jīng)費(fèi)及研T-U 裝置運(yùn)行。2004 年，華中科技大學(xué)經(jīng)過各方努力將該裝EXT。J-TEXT 托卡馬克的實(shí)物圖如圖 1-1 所示。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文EXT 托卡馬克裝置大環(huán)半徑 105cm，等離子體截面半徑為 25cm~29感應(yīng)強(qiáng)度 3.0T，最大設(shè)計(jì)等離子體電流為 400kA，放電時(shí)，典型形如圖 1-2 所示。在縱場建立完成后，通過歐姆場擊穿等離子體，逐漸爬升至平頂，維持約 500ms 后開始下降，整個(gè)放電過程等離]。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文J-TEXT 托卡馬克中測量等離子電流的羅科線圈有兩套。一套是繞線式羅科，安裝在托卡馬克真空室內(nèi)部，也叫做內(nèi)羅科；另一套是印刷電路板（PCB）線圈，安裝在托卡馬克真空室外，也叫做外羅科。在 J-TEXT 托卡馬克中，由于裝置結(jié)構(gòu)的特殊性，它留給羅科線圈的安裝空間，真空室外壁的平板結(jié)構(gòu)很適合安裝 PCB 線圈，其體積很小。J-TEXT 的外羅圈是一種徑向厚度很小的羅科線圈，它由四個(gè) PCB 羅科線圈首尾相連構(gòu)成。如圖 1-3 所示，印刷電路板的厚度為 3mm，單匝繞線高度為 20mm。

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4 余文f

本文編號(hào)：2785484