真空雜志

1、HT7UHT7U超導托卡馬克裝置低溫杜瓦的真空問題超導托卡馬克裝置低溫杜瓦的真空問題王小明辜學茂武玉錢衍達李高云楊道文李生發(fā)羅南昌（中國科學院等離子體物理研究所合肥230031）VacuumProbleminCryostatofHT7USuperconductingTokamakWangXiaomingGuXuemaoWuYUQianYaLiGaoyunYangDaowenLiShengfaLuoNanchang(Instituteof

2、PlasmaPhysicsAcademiaScinicaHefei230031)AbstractAppropriatevacuumstatustobeachievedinthecryostatofHT7USuperconductingTokamakwasconsidered.Heliumleakagefromthecryogenicsystemwhichiskeyfactfthevacuumperfmancewasestimated.V

3、acuumadjustmentespeciallyleakdetectingfthecryostatftestingthesuperconductperfmancewasdescribed.KeywdsHeliumleakageVacuumstateanalyzeCryostatFusiondevice.摘要：摘要：分析了HT7U大型全超導托卡馬克裝置低溫杜瓦內的真空狀況，對影響真空指標至關重要的磁體主機氦泄漏漏率作了計算，介紹了在試驗

4、杜瓦成功實現(xiàn)超導磁體正常運行的真空調試與檢漏實踐。關鍵詞：氦漏率；真空狀況分析；超導磁體低溫杜瓦；聚變裝置關鍵詞：氦漏率；真空狀況分析；超導磁體低溫杜瓦；聚變裝置中圖分類號：中圖分類號：TB774；TB661文獻標識碼：文獻標識碼：A文章編號：文章編號：10020322（2002）HT7U非圓截面大型全超導托卡馬克裝置是我國九五國家大科學工程項目。大型超導磁體主機是該磁約束聚變裝置的心臟部件之一。置于容積為170立方米低溫杜瓦內的磁體主

5、機由4.5K液氦冷卻的縱場（TF）磁體、極向場（PF）磁體和80K冷氦氣制冷的隔熱屏及構成各分系統(tǒng)的低溫回路組成，其部件包括約40公里長的超導線（CICC），16個TF線圈盒、數(shù)百個絕緣子及各分系統(tǒng)的管材和閥門等。低溫杜瓦外側是阻隔大氣環(huán)境的真空外殼，內側為盛有硼化水的夾層的外壁（夾層的內壁為等離子體物理實驗的主真空室壁）。為了保證超導磁體主機在超導臨界溫度（4.50K）下正常運行，在低溫杜瓦空間達到所要求的真空水平是最為關鍵的條件之一

6、。本文給出了超導磁體低溫杜瓦內的真空度指標，分析了低溫杜瓦內的真空狀況，對影響真空指標至關重要的磁體主機氦泄漏漏率作了計算，介紹了在試驗杜瓦成功實現(xiàn)模擬超導磁體正常運行的真空與檢漏實踐。1超導磁體低溫杜瓦超導磁體低溫杜瓦真空度指標與真空狀況分析真空度指標與真空狀況分析對于大型絕熱低溫容器，真空設計指標的基本考慮是以把空間氣體的熱傳導損失減少到最低限度為準則。當容器的真空度小于102Pa時[1]，氣相氣體的傳熱與輻射傳熱和固體傳熱相比，傳

7、熱量要小得多，其總傳熱將不隨氣壓而改變。與HT7U相似的美國的超導托卡馬克裝置TPX超導磁體低溫杜瓦[2]、[3]、[4]采用2套以2200ls復合型分子泵為主的三級串聯(lián)式抽氣機組，在低溫運行時的真空指標定為PV，故(5)式為由(6)式可知，隨著壓強增大，漏率按壓強的平方而增大；由于粘滯系數(shù)η正比于溫度的（12δ）次方[8]，故溫度降低，漏率增大。常壓（1atm.）、常溫(293K)下的氣體向真空環(huán)境泄漏的漏率為：因此，同種氣體向真空環(huán)