EAST超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置高場(chǎng)側(cè)第一壁的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)超導(dǎo)托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置作為國(guó)家“九五”重大科學(xué)工程，是我國(guó)自行設(shè)計(jì)研制的世界上第一個(gè)全超導(dǎo)磁約束核聚變實(shí)驗(yàn)裝置，其科學(xué)目標(biāo)是為和平利用聚變能奠定工程技術(shù)和物理基礎(chǔ)。真空室內(nèi)部部件包括面對(duì)等離子體的部件和其它位于第一壁與真空室之間的部件，是EAST裝置主要的子系統(tǒng)之一，其設(shè)計(jì)參數(shù)亦應(yīng)滿足長(zhǎng)脈沖等離子體放電的要求。位于真空室內(nèi)側(cè)D型截面直線段

2、位置的高場(chǎng)側(cè)第一壁，即內(nèi)環(huán)限制器，是EAST裝置面對(duì)等離子體部件中重要部件之一，用以保護(hù)真空室及其內(nèi)部部件免受高能粒子的轟擊。在圓截面位形運(yùn)行下，即等離子體位形為限制器位形運(yùn)行時(shí)，商場(chǎng)側(cè)第一壁是主要熱負(fù)荷承受體。本課題的意義在于攻克高場(chǎng)側(cè)第一壁的在設(shè)計(jì)、加工和安裝中的一些關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、各種載荷工況的分析計(jì)算及相關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，優(yōu)化確定高場(chǎng)側(cè)第一壁的結(jié)構(gòu)參數(shù)，驗(yàn)證其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性及合理性。
　　 本文首先描述了等離子體

3、位形的特點(diǎn)，對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)托卡馬克裝置的內(nèi)部部件進(jìn)行調(diào)研。
　　 根據(jù)工程和物理要求，完成了EAST裝置高場(chǎng)側(cè)第一壁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
　　 對(duì)EAST裝置高場(chǎng)側(cè)第一壁進(jìn)行了不同載荷工況下的分析計(jì)算，根據(jù)需要優(yōu)化結(jié)構(gòu)，獲得有利于裝置運(yùn)行時(shí)第一壁表面的熱負(fù)荷排出，有利于承受來自暈電流的電磁力及承受溫度變化引起的熱應(yīng)力，同時(shí)還可有效利用真空室內(nèi)的有限空間的高場(chǎng)側(cè)第一壁的結(jié)構(gòu)。
　　 為保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性及合理性，第一個(gè)實(shí)驗(yàn)