J-TEXT托卡馬克主機(jī)安裝及磁測量系統(tǒng)的建立.pdf

1、本文完成的工作包括J-TEXT托卡馬克裝置的重建，以及在此基礎(chǔ)上的托卡馬克等離子體磁診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)及初步實(shí)驗(yàn)研究兩大部分。
　　 首先，通過設(shè)計(jì)研制、加工、安裝、調(diào)試等大量工作，成功地重建了J-TEXT的多個子系統(tǒng)，主要包含縱場線圈，歐姆場線圈，平衡場線圈，偏濾器線圈等磁體系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、去離子冷卻水系統(tǒng)系統(tǒng)、必要的支撐系統(tǒng)以及其它輔助設(shè)備。J-TEXT托卡馬克的真空系統(tǒng)可分為真空室、真空抽氣系統(tǒng)、送氣系統(tǒng)、真空檢測系統(tǒng)及泰勒放電

2、清洗系統(tǒng)等幾個部分。其中，真空抽氣系統(tǒng)主要由兩臺分子泵和一臺低溫泵組成，總的有效抽速經(jīng)理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測試大約為1400L/s。放電時(shí)送氣的氣量由PV-10的壓電晶體閥控制。真空室的壁處理由泰勒放電清洗來實(shí)現(xiàn)。真空檢測系統(tǒng)配備各種量程不一的真空規(guī)管，覆蓋的檢測范圍可以從大氣壓到超高真空。通過真空清洗和必要的加熱處理，目前真空室的本底壓強(qiáng)可達(dá)到6.4×10-6Pa，12 小時(shí)內(nèi)的總出氣率小于1.5×10-8 Pa·m3/s。這些工作，使J-

3、TEXT托卡馬克恢復(fù)了在美國德克薩斯大學(xué)著名的原TEXT-U裝置絕大部分功能，繼而J-TEXT成為了國內(nèi)高校中唯一的中型托卡馬克聚變實(shí)驗(yàn)裝置,為國內(nèi)高校開展相關(guān)的基礎(chǔ)研究和人才培養(yǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　 在完成上述工程性工作基礎(chǔ)上，作者設(shè)計(jì)與制作了J-TEXT托卡馬克的磁測量系統(tǒng)，包括測量等離子體電流和各個磁場電流的手工及電路印刷板羅科線圈，測量多個位置的極向和環(huán)向磁通的磁通環(huán)，監(jiān)控等離子體位移的位移線圈，以及觀察MHD行為的

4、磁探針陣列等。并在J-TEXT托卡馬克初步放電實(shí)驗(yàn)中對等離子體電流重心位置、基本MHD行為等進(jìn)行了初步分析與計(jì)算。本文中作者采用電路印刷板技術(shù)設(shè)計(jì)與制作羅科線圈來測量等離子體電流的方法，迄今尚未見有其他報(bào)道。
　　 在主機(jī)的重建工作完成后，對J-TEXT的各個線圈的場形進(jìn)行了測量和分析，確認(rèn)了安裝的可信度，對真空系統(tǒng)和磁測量系統(tǒng)也分別進(jìn)行了調(diào)試和標(biāo)定。最后，成功地獲得了持續(xù)時(shí)間超過300ms的電流值大于200kA的等離子體，為物