EAST高密度實(shí)驗(yàn)運(yùn)行研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-24 08:30
等離子體密度是聚變等離子體的重要參數(shù)之一。高密度運(yùn)行有利于達(dá)到點(diǎn)火條件并且也是聚變堆的基本要求。ITER將以密度高達(dá)~0.85nGw的H-mode作為基本的運(yùn)行模式,實(shí)現(xiàn)高密度同時(shí)保持良好約束的長(zhǎng)脈沖運(yùn)行對(duì)于ITER非常關(guān)鍵。在托卡馬克實(shí)驗(yàn)中普遍觀察到過(guò)高的密度會(huì)導(dǎo)致等離子體約束的退化或發(fā)生破裂,即密度極限,其物理機(jī)制還需要進(jìn)一步研究。EAST作為位型及運(yùn)行模式最接近ITER的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置之一,進(jìn)行高密度及密度極限物理的研究對(duì)于ITER具有重要意義。托卡馬克運(yùn)行時(shí)等離子體不斷發(fā)生著能量和粒子的損失,為了維持等離子體的密度,需要通過(guò)各種加料手段向等離子體提供工作氣體。EAST裝置發(fā)展了3種加料方法:普通充氣、彈丸注入、超聲分子束(Supersonic Molecular Beam Injection, SMBI)。SMBI的原理是亞聲速高壓氣體通過(guò)加裝Laval噴嘴的電磁閥自由膨脹后注入真空區(qū),形成超聲分子束流。SMBI系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、較高的加料效率和極短的響應(yīng)時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)臺(tái)面測(cè)試和加料實(shí)驗(yàn)得出SMBI的速度在400~1200m/s之間,延遲時(shí)間為2~6ms,歐姆放...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:153 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2.17?ASDEX-U在碳壁下的H-mode運(yùn)斤區(qū)間【89]
0?0.2?0.4?0.6?0.8?1?1.2??rig?(l〇2〇m_3)??圖2.17?ASDEX-U在碳壁下的H-mode運(yùn)斤區(qū)間【89]。??2.0]?^?么0]???JETMMM??-1.5?,昔足二IV???1.5???屋?J?zf??}l.〇’,?於…、,——??—'?*??,?^?1-。>,’?,??,…J??0.5'?—?■???0b5?*?_'..??0.0?t?,■■?,?I",?.1?,1?I?0,0?] ̄. ̄. ̄. ̄. ̄, ̄. ̄. ̄. ̄. ̄, ̄. ̄-??0.0?0.1?0玄?0.3?1.0?2.0?3.0??qp*n>t^m3?B,m??2,0i??2.01?1??^?zf??)1.0.,,氏*?,?:'i.-?—i—;?1.0-??f,'??05?i??0.0? ̄?r—'—■ ̄ ̄? ̄ ̄- ̄I ̄ ̄■■***> ̄>—■?1?■?■ ̄ ̄■——I?Q?Q?t?
真空連接閥口后,主真空室真空度很快降至3X?10-S化左右。對(duì)系統(tǒng)反復(fù)檢漏后,??未發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)有外漏現(xiàn)象。并且在連續(xù)5天運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)SMBI系統(tǒng)對(duì)主真空室的影??響并沒(méi)減弱。經(jīng)過(guò)質(zhì)譜分析8\481系統(tǒng)接入前后的質(zhì)譜,如下圖3.30所示可1^??看出主要成份差異為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系統(tǒng)前后質(zhì)譜的變化。??可能的原因:??1.?SMBI系統(tǒng)內(nèi)用于滋屏蔽的大塊軟鐵材料由于長(zhǎng)時(shí)間暴露大氣(拆箱時(shí)表??面單巧蝕狀),吸附了大量的水汽等雜質(zhì)。??2.?SMBI系統(tǒng)內(nèi)用于液氮冷卻的通道與軟鐵W及主充氣閥之間可能存在一??定的死空間,里面的空氣通過(guò)螺釘孔慢慢的釋放。??因此,在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后,裝置開(kāi)始烘烤的時(shí)將SMBI系統(tǒng)安裝至裝a上,并己??低于系統(tǒng)內(nèi)部拍電阻的工作范圍內(nèi)的溫度長(zhǎng)時(shí)間烘烤出氣。??各部件工作正常后,在常溫下逐步增加管道內(nèi)的壓力值(最大化6MPa),觀??察是否對(duì)系統(tǒng)的極限真空與巧率有影響。系統(tǒng)本身設(shè)計(jì)管路及閥口可耐受8MPa??的氣壓
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Comparison of ELM-Filament Mitigation Between Supersonic Molecular Beam Injection and Pellet Injection on HL-2A[J]. 聶林,程鈞,徐紅兵,黃淵,嚴(yán)龍文,丁玄同,許敏,許宇鴻,姚良驊,馮北濱,朱根良,劉萬(wàn)東,董家齊,余德良,鐘武律,高金明,陳程遠(yuǎn),楊青巍,段旭如. Plasma Science and Technology. 2016(02)
[2]托卡馬克研究的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 李建剛. 物理. 2016(02)
[3]EAST高頻彈丸注入裝置真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 姚星佳,胡建生,李長(zhǎng)征,陳躍. 真空. 2015(04)
[4]HL-2A裝置超聲分子束注入緩解偏濾器靶板上邊緣局域模熱通量研究[J]. 高金明,程鈞,嚴(yán)龍文,李偉,聶林,馮北濱,陳程遠(yuǎn),盧杰,易萍,季小全,周艷,劉儀,楊青巍. 核聚變與等離子體物理. 2015(01)
[5]Density Profile and Fluctuation Measurements by Microwave Reflectometry on EAST[J]. 張壽彪,高翔,凌必利,王嵎民,張濤,韓翔,劉子奚,布景亮,李建剛,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]. 崔學(xué)武,崔正英,馮北濱,潘宇東,周航宇,孫平,傅炳忠,盧平,董云波,高金明,宋紹棟,楊青巍. Chinese Physics B. 2013(12)
[7]基于超聲分子束和普通充氣的聚變等離子體密度反饋實(shí)驗(yàn)研究[J]. 鄭星煒,李建剛,胡建生,李加宏,曹斌,吳金華. 物理學(xué)報(bào). 2013(15)
[8]HL-2A裝置上超聲分子束注入觸發(fā)L-H轉(zhuǎn)換的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 馮北濱,姚良驊,陳程遠(yuǎn),季小全,鐘武律,石中兵,余德良,崔正英,宋顯明,段旭如. 物理學(xué)報(bào). 2013(01)
[9]HL-2A裝置超聲分子束注入加料效率的研究[J]. 陳程遠(yuǎn),姚良驊,馮北濱,周艷,嚴(yán)龍文. 核聚變與等離子體物理. 2010(01)
[10]PEV壓電晶體閥流量率標(biāo)定試驗(yàn)[J]. 王驥,王玲,吳金華,胡建生,王小明. 真空. 2009(03)
本文編號(hào):3454948
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:153 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2.17?ASDEX-U在碳壁下的H-mode運(yùn)斤區(qū)間【89]
0?0.2?0.4?0.6?0.8?1?1.2??rig?(l〇2〇m_3)??圖2.17?ASDEX-U在碳壁下的H-mode運(yùn)斤區(qū)間【89]。??2.0]?^?么0]???JETMMM??-1.5?,昔足二IV???1.5???屋?J?zf??}l.〇’,?於…、,——??—'?*??,?^?1-。>,’?,??,…J??0.5'?—?■???0b5?*?_'..??0.0?t?,■■?,?I",?.1?,1?I?0,0?] ̄. ̄. ̄. ̄. ̄, ̄. ̄. ̄. ̄. ̄, ̄. ̄-??0.0?0.1?0玄?0.3?1.0?2.0?3.0??qp*n>t^m3?B,m??2,0i??2.01?1??^?zf??)1.0.,,氏*?,?:'i.-?—i—;?1.0-??f,'??05?i??0.0? ̄?r—'—■ ̄ ̄? ̄ ̄- ̄I ̄ ̄■■***> ̄>—■?1?■?■ ̄ ̄■——I?Q?Q?t?
真空連接閥口后,主真空室真空度很快降至3X?10-S化左右。對(duì)系統(tǒng)反復(fù)檢漏后,??未發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)有外漏現(xiàn)象。并且在連續(xù)5天運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)SMBI系統(tǒng)對(duì)主真空室的影??響并沒(méi)減弱。經(jīng)過(guò)質(zhì)譜分析8\481系統(tǒng)接入前后的質(zhì)譜,如下圖3.30所示可1^??看出主要成份差異為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系統(tǒng)前后質(zhì)譜的變化。??可能的原因:??1.?SMBI系統(tǒng)內(nèi)用于滋屏蔽的大塊軟鐵材料由于長(zhǎng)時(shí)間暴露大氣(拆箱時(shí)表??面單巧蝕狀),吸附了大量的水汽等雜質(zhì)。??2.?SMBI系統(tǒng)內(nèi)用于液氮冷卻的通道與軟鐵W及主充氣閥之間可能存在一??定的死空間,里面的空氣通過(guò)螺釘孔慢慢的釋放。??因此,在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后,裝置開(kāi)始烘烤的時(shí)將SMBI系統(tǒng)安裝至裝a上,并己??低于系統(tǒng)內(nèi)部拍電阻的工作范圍內(nèi)的溫度長(zhǎng)時(shí)間烘烤出氣。??各部件工作正常后,在常溫下逐步增加管道內(nèi)的壓力值(最大化6MPa),觀??察是否對(duì)系統(tǒng)的極限真空與巧率有影響。系統(tǒng)本身設(shè)計(jì)管路及閥口可耐受8MPa??的氣壓
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Comparison of ELM-Filament Mitigation Between Supersonic Molecular Beam Injection and Pellet Injection on HL-2A[J]. 聶林,程鈞,徐紅兵,黃淵,嚴(yán)龍文,丁玄同,許敏,許宇鴻,姚良驊,馮北濱,朱根良,劉萬(wàn)東,董家齊,余德良,鐘武律,高金明,陳程遠(yuǎn),楊青巍,段旭如. Plasma Science and Technology. 2016(02)
[2]托卡馬克研究的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 李建剛. 物理. 2016(02)
[3]EAST高頻彈丸注入裝置真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 姚星佳,胡建生,李長(zhǎng)征,陳躍. 真空. 2015(04)
[4]HL-2A裝置超聲分子束注入緩解偏濾器靶板上邊緣局域模熱通量研究[J]. 高金明,程鈞,嚴(yán)龍文,李偉,聶林,馮北濱,陳程遠(yuǎn),盧杰,易萍,季小全,周艷,劉儀,楊青巍. 核聚變與等離子體物理. 2015(01)
[5]Density Profile and Fluctuation Measurements by Microwave Reflectometry on EAST[J]. 張壽彪,高翔,凌必利,王嵎民,張濤,韓翔,劉子奚,布景亮,李建剛,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]. 崔學(xué)武,崔正英,馮北濱,潘宇東,周航宇,孫平,傅炳忠,盧平,董云波,高金明,宋紹棟,楊青巍. Chinese Physics B. 2013(12)
[7]基于超聲分子束和普通充氣的聚變等離子體密度反饋實(shí)驗(yàn)研究[J]. 鄭星煒,李建剛,胡建生,李加宏,曹斌,吳金華. 物理學(xué)報(bào). 2013(15)
[8]HL-2A裝置上超聲分子束注入觸發(fā)L-H轉(zhuǎn)換的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 馮北濱,姚良驊,陳程遠(yuǎn),季小全,鐘武律,石中兵,余德良,崔正英,宋顯明,段旭如. 物理學(xué)報(bào). 2013(01)
[9]HL-2A裝置超聲分子束注入加料效率的研究[J]. 陳程遠(yuǎn),姚良驊,馮北濱,周艷,嚴(yán)龍文. 核聚變與等離子體物理. 2010(01)
[10]PEV壓電晶體閥流量率標(biāo)定試驗(yàn)[J]. 王驥,王玲,吳金華,胡建生,王小明. 真空. 2009(03)
本文編號(hào):3454948
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hkxlw/3454948.html
最近更新
教材專著