三电极气体开关在LHCD高压电源中的应用研究

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作者 杨志刚 黄懿赟 +3 位作者 傅鹏 张健 郭斐 孙浩章 《电源学报》 CSCD 2016年第3期6-10,共5页

为在低杂波电流驱动(LHCD)系统打火等严重故障时及时保护高压电源,提出了设置三电极气体开关作为第一级快保护方案,并研制了一套能通流60 k A、5μs快速导通的三电极气体开关。通过联合LHCD高压电源与开关进行短路故障保护实验,证明了... 为在低杂波电流驱动(LHCD)系统打火等严重故障时及时保护高压电源,提出了设置三电极气体开关作为第一级快保护方案,并研制了一套能通流60 k A、5μs快速导通的三电极气体开关。通过联合LHCD高压电源与开关进行短路故障保护实验,证明了开关工作性能稳定,大大提高了LHCD高压电源运行的安全性与可靠性,在脉冲功率装置中具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 三电极气体开关 低杂波电流驱动(lhcd) 高压电源 短路故障保护

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基于脉冲调制技术的LHCD大功率阴极高压电源 被引量：8

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作者 毛晓惠 李青 +3 位作者 王雅丽 姚列英 宣伟民 王英翘 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期48-54,共7页

为满足HL-2A装置低杂波电流驱动等辅助加热系统的需要,分析设计了基于脉冲调制技术的大功率高压电源,为速调管提供阴极高压。高压电源采用了模块化串联的系统结构,通过控制算法的调节,电源输出连续可调,使低压低频直流脉冲电源转化为高... 为满足HL-2A装置低杂波电流驱动等辅助加热系统的需要,分析设计了基于脉冲调制技术的大功率高压电源,为速调管提供阴极高压。高压电源采用了模块化串联的系统结构,通过控制算法的调节,电源输出连续可调,使低压低频直流脉冲电源转化为高压高频直流脉冲电源,还具有高功率、高稳定、高冗余的特点。重点对模块的器件参数、选型、工艺等进行详细设计分析,利用多绕组变压器的漏感作为模块的滤波电感,选用特性更好的金属薄膜电容、绝缘栅双极晶体管等器件,优化模块结构;设计了29个副边绕组的多绕组高压隔离变压器,设计了电源控制系统,得出适合本电源控制的控制算法,易于调整高压的幅值以及高压的上升下降时间。最后给出大量实验结果,验证电源的保护能力,两种主要的电源控制算法的可操作性及实用性。试验证明,此套电源不仅满足负载提出的快速保护的要求,其电源工作的稳定度等其他参数也满足设计要求。 展开更多

关键词 HL-2A 辅助加热 脉冲调制 低混杂波电流驱动 高压电源

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HL－1装置中LHCD和等离子体参数的关系 被引量：6

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作者 丁玄同 王恩跃 +4 位作者 郑永真 徐德明 李晓东 刘永 印永祥 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第2期12-20,共9页

本文研究了在ＨＬ－１托卡马克的不同放电阶段的低混杂波驱动特性。给出了驱动电流及驱动效率和等离子体参数，如电子平均密度ｎｅ、等离子体电流Ｉｐ及纵向磁场的关系。也给出和分析了波驱动和入射波功率的关系。在放电平段，对正反向... 本文研究了在ＨＬ－１托卡马克的不同放电阶段的低混杂波驱动特性。给出了驱动电流及驱动效率和等离子体参数，如电子平均密度ｎｅ、等离子体电流Ｉｐ及纵向磁场的关系。也给出和分析了波驱动和入射波功率的关系。在放电平段，对正反向驱动效率进行了研究和比较。 展开更多

关键词 低混杂波 电流驱动 HL-装置

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低杂波多结波导阵天线耦合特性的数值分析

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作者 贾华 秦永亮 +1 位作者 刘甫坤 匡光力 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期60-66,共7页

通过数值模拟研究了低杂波多结波导阵天线的耦合特性。采用线型耦合理论,用艾黎函数计算了等离子体阻抗,推导出常规波导阵对等离子体的散射矩阵,并利用它和天线自身的散射矩阵研究了HT-7装置低杂波多结波导阵天线的耦合特性;计算了其平... 通过数值模拟研究了低杂波多结波导阵天线的耦合特性。采用线型耦合理论,用艾黎函数计算了等离子体阻抗,推导出常规波导阵对等离子体的散射矩阵,并利用它和天线自身的散射矩阵研究了HT-7装置低杂波多结波导阵天线的耦合特性;计算了其平均功率反射系数、方向性系数和功率谱与等离子体边缘密度和主波导相位差等参数的关系。结果表明,与常规波导阵相比,由于多结波导阵天线存在自匹配特性,其天线功率反射系数小,且对相位不敏感。但由于存在多余副瓣,驱动效率较低。 展开更多

关键词 低杂波电流驱动 多结波导天线 耦合 功率谱 散射矩阵

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新型大功率水负载的微波和流体设计 被引量：7

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作者 刘亮 单家方 +1 位作者 刘甫坤 匡光力 《微波学报》 CSCD 北大核心 2008年第6期32-35,共4页

为了测试从法国Thales公司购买的频率为3700MHz,以连续波模式运行的TH2103C型速调管,提出了一种新型大功率水负载来吸收其单路高达375kW的庞大功率,采用陶瓷片隔开去离子水,再由后者吸收微波功率,所设计的水负载在超过100MHz带宽内驻波... 为了测试从法国Thales公司购买的频率为3700MHz,以连续波模式运行的TH2103C型速调管,提出了一种新型大功率水负载来吸收其单路高达375kW的庞大功率,采用陶瓷片隔开去离子水,再由后者吸收微波功率,所设计的水负载在超过100MHz带宽内驻波比小于1.1;经流体分析、仿真及优化,在高平均功率注入的情况下,微波在水体中产生的热量能迅速地被水流带出高压水箱;陶瓷片所受水体的压力也在其机械强度允许范围之内,满足测试新型速调管的要求。 展开更多

关键词 水负载 微波 流体 低杂波电流驱动

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EAST托卡马克低杂波电流驱动的放电模拟研究 被引量：3

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作者 刘成岳 李国祥 +2 位作者 陈美霞 舒双宝 吴斌 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期692-695,共4页

低杂波电流驱动是实现托卡马克稳态运行的主要手段。文章对EAST全超导托卡马克低杂波电流驱动进行了放电模拟研究,着重分析了低杂波驱动电流、波功率沉积、放电过程的伏秒消耗、等离子体电流、位置及等离子体电流剖面和位形演化,模拟结... 低杂波电流驱动是实现托卡马克稳态运行的主要手段。文章对EAST全超导托卡马克低杂波电流驱动进行了放电模拟研究,着重分析了低杂波驱动电流、波功率沉积、放电过程的伏秒消耗、等离子体电流、位置及等离子体电流剖面和位形演化,模拟结果对今后EAST开展长脉冲稳态放电有参考意义。 展开更多

关键词 低杂波电流驱动 功率沉积 放电模拟 伏秒消耗

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用于托卡马克低混杂波电流驱动的多结波导阵天线 被引量：1

7

作者 胡玉民 赵海波 +1 位作者 段修明 张晋雷 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期289-293,共5页

多结波导阵天线是为在中国科学院等离子体物理研究所的ＨＴ－６Ｂ、核工业西南物理研究院的ＨＬ－１和ＨＬ－１Ｍ托卡马克（Ｔｏｋａｍａｋ）装置上进行低混杂波电流驱动（ＬＨＣＤ）实验用的，已取得了一系列有价值的物理数据。文章着... 多结波导阵天线是为在中国科学院等离子体物理研究所的ＨＴ－６Ｂ、核工业西南物理研究院的ＨＬ－１和ＨＬ－１Ｍ托卡马克（Ｔｏｋａｍａｋ）装置上进行低混杂波电流驱动（ＬＨＣＤ）实验用的，已取得了一系列有价值的物理数据。文章着重介绍这类天线的物理和结构特性以及制造中的技术难点，并简要介绍用１×８和２×１２路多结阵天线分别在ＨＴ－６Ｂ、ＨＬ－１Ｍ托卡马克上进行的ＬＨＣＤ的实验结果。 展开更多

关键词 托卡马克 多结波导阵天线 低混杂波 电流驱动

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HL-2A偏滤器位形的边缘等离子体特性 被引量：3

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作者 洪文玉 严龙文 +6 位作者 钱俊 潘宇东 罗萃文 徐征宇 潘莉 杨青巍 黄渊 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期81-86,共6页

通过中平面活动10探针组、往复快速扫描4探针和低杂波天线口的固定4探针测量了主等离子体边缘的温度、密度、悬浮电位、径向和极向电场、雷诺协强、径向和极向等离子体流速及其径向分布。用偏滤器靶板上的14组嵌入式静电3探针阵列测量... 通过中平面活动10探针组、往复快速扫描4探针和低杂波天线口的固定4探针测量了主等离子体边缘的温度、密度、悬浮电位、径向和极向电场、雷诺协强、径向和极向等离子体流速及其径向分布。用偏滤器靶板上的14组嵌入式静电3探针阵列测量了同一环向截面的内外中性化板上的电子温度、密度、悬浮电位及其分布。比较了在孔栏位形和偏滤器位形下边缘等离子体特性的差异,特别是两种位形下边缘温度和密度衰减长度的变化。分析了在多脉冲超声分子束加料和低杂波注入条件下的边界等离子体特性,以及雷诺协强的径向梯度与极向流和径向电场梯度与湍流损失的相互关系。 展开更多

关键词 粒子约束 往复扫描探针 超声分子束加料 低杂波电流驱动

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EAST4．6GHz／4MW低杂波电流驱动系统隔直器优化设计 被引量：1

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作者 赵连敏 贾华 +8 位作者 徐旵东 刘甫坤 单家方 王茂 刘亮 王晓洁 张长虹 李军 低杂波电流驱动小组 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1405-1408,共4页

为了研究全超导托卡马克稳态高参数等离子体性能，2008年在EAST托卡马克装置上研制并成功建成了一套能最大传输2兆瓦，工作频率是2450MHz的低混杂波电流驱动系统，要实现低杂波长时间地维持等离子体电流，还需要对低杂波系统的输出功率... 为了研究全超导托卡马克稳态高参数等离子体性能，2008年在EAST托卡马克装置上研制并成功建成了一套能最大传输2兆瓦，工作频率是2450MHz的低混杂波电流驱动系统，要实现低杂波长时间地维持等离子体电流，还需要对低杂波系统的输出功率大小及运行时间长度提出更高要求，拟研制一套波源输出功率4MW，中心频率4．6GHz，波谱范围为1.7〈N〈2．5，运行脉冲宽度0～1000秒低杂波电流驱动系统。在EAST4．6GHz／4MW低杂波电流驱动系统中，因为速调管放大器和低杂波天线有共同的接地点，速调管放大器电源为负高压，有接地点，低杂波天线有接地点，并且和EAST托卡马克相连，在系统中要求不能有两个接地点，所以要通过隔直器来隔断托卡马克和速调管之间的的直流通路。论文详细介绍了隔直器的原理和设计过程，在以4．6GHz为中心频率，150MHz的频带范围内，隔直器各个端口微波性能良好。 展开更多

关键词 低杂波电流驱动系统EAST托卡马克 扼流法兰 径向传输线 驻波

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HL-2A装置低杂波天线TE_(10)模过渡段设计 被引量：1

10

作者 曾浩 白兴宇 陈罡宇 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期48-52,共5页

介绍了将3-dB功率分配器、模式转化器、耦合器、水负载等常规波导器件发展为单元模块集成部件的基于PAM概念的新一代低杂波天线,利用耦合模理论分析设计了TE10模过渡段的结构参数,使用高频电磁场仿真软件HFSS进行结构仿真和参数优化,得... 介绍了将3-dB功率分配器、模式转化器、耦合器、水负载等常规波导器件发展为单元模块集成部件的基于PAM概念的新一代低杂波天线,利用耦合模理论分析设计了TE10模过渡段的结构参数,使用高频电磁场仿真软件HFSS进行结构仿真和参数优化,得到了过渡段长度为370mm,驻波比为1.0012、反射损耗为-65.81dB的结果。 展开更多

关键词 TE10模过渡段 低杂波电流驱动系统 耦合模方程 HFSS优化仿真

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低杂波改善约束与径向电场相关性的研究

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作者 韦维 张霆 +1 位作者 孙晓霞 丁伯江 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1505-1509,1523,共6页

为了探求HT-7托卡马克装置中加低杂波后等离子体约束改善这一现象的原因,文章从电子的径向力平衡方程入手,通过数值模拟程序计算出欧姆阶段和低杂波阶段下的径向电场分布。结果发现,加低杂波后,在低杂波功率沉积的地方,径向电场在负方... 为了探求HT-7托卡马克装置中加低杂波后等离子体约束改善这一现象的原因,文章从电子的径向力平衡方程入手,通过数值模拟程序计算出欧姆阶段和低杂波阶段下的径向电场分布。结果发现,加低杂波后,在低杂波功率沉积的地方,径向电场在负方向变强,径向电场分布梯度变陡,加波前后径向电场的差值(ΔEr)分布形成了凹槽结构,意味着加波后的径向电场剪切加强;通过与HT-7托卡马克中等离子体约束改善的实验现象比较,发现低杂波电流驱动阶段内部输运垒(ITB)产生的区域与径向电场分布的凹槽区域相一致,结果说明低杂波引起的径向电场的变化可能是导致加波后约束改善的原因。 展开更多

关键词 托卡马克 低杂波电流驱动 约束改善 ΔEr×B流剪切

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托卡马克中电子回旋波与低杂波协同电流驱动的负效应机制

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作者 陈少永 洪斌斌 +2 位作者 杨文 唐昌建 张新军 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期214-218,共5页

揭示了电子回旋波与低杂波协同驱动的净增协同电流与波注入功率之间所呈现的非线性关系。结果发现,当低杂波功率较低时,净增电流将随回旋波功率增大而减小甚至于变成负值,本文将此现象定义为双波驱动的负效应,并首次对其进行了相关的物... 揭示了电子回旋波与低杂波协同驱动的净增协同电流与波注入功率之间所呈现的非线性关系。结果发现,当低杂波功率较低时,净增电流将随回旋波功率增大而减小甚至于变成负值,本文将此现象定义为双波驱动的负效应,并首次对其进行了相关的物理研究。研究表明,回旋波引起低杂波功率沉积剖面峰化和捕获电子效应是导致负效应的两个主要原因。目前的研究有助于深入理解双波驱动物理以及设计相关实验,并为相关的实验设计提供依据。 展开更多

关键词 托卡马克 电子回旋波 低杂波 电流驱动

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EAST天线相位差对低杂波功率沉积和驱动电流的影响

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作者 杨杰 李爱侠 +2 位作者 马阳成 杨群 侍行剑 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期25-29,共5页

利用MEC和LSC耦合的程序研究了EAST天线不同的相位差△φ对功率谱的影响及对功率沉积位置和电流分布的影响。通过计算发现,随着△φ的增大,功率谱的结构发生了改变,当△φ>200°后功率沉积和电流密度分布由原先的向外层移动变为... 利用MEC和LSC耦合的程序研究了EAST天线不同的相位差△φ对功率谱的影响及对功率沉积位置和电流分布的影响。通过计算发现,随着△φ的增大,功率谱的结构发生了改变,当△φ>200°后功率沉积和电流密度分布由原先的向外层移动变为向内层移动;△φ=200°时形成一个离轴最远的驱动电流,△φ=120°、△φ=260°时分别得到电流强度最小和最大的驱动电流。因此可以通过选取合适的天线相位差△φ,实现对低杂波功率沉积和驱动电流剖面的控制。 展开更多

关键词 低杂波 相位差 功率沉积 电流驱动

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HT-7低杂波相控天线阵的耦合特性分析

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作者 贾华 秦永亮 +1 位作者 刘甫坤 匡光力 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期871-876,共6页

HT-7 2.45 GHz低混杂波系统利用相控波导阵列将微波能量耦合到等离子体中。本工作基于二维线性耦合理论,主要利用Step＋Ramp的等离子体密度剖面模型,详细分析了HT-7装置上各种关键参数（如边缘密度、密度梯度、相邻主波导相位差等）下... HT-7 2.45 GHz低混杂波系统利用相控波导阵列将微波能量耦合到等离子体中。本工作基于二维线性耦合理论,主要利用Step＋Ramp的等离子体密度剖面模型,详细分析了HT-7装置上各种关键参数（如边缘密度、密度梯度、相邻主波导相位差等）下低杂波波导阵列天线的耦合特性。分析表明,通过调节主波导之间-90°～90°的相差,天线的n∥谱可在1.93～3.15之间灵活调节;当天线口边缘密度为0.5×10^18～2×10^18m^-3时,波导阵天线的反射系数可保持在5%以下,方向性系数很大;主波导之间相位差的改变对波导阵的驱动效率有很大影响。 展开更多

关键词 耦合 低杂波电流驱动 波导阵 功率谱

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HL-2M装置低杂波钛泵电流监测器的研制

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作者 卢波 王洁琼 +5 位作者 陈娅莉 白兴宇 曾浩 梁军 王超 冯鲲 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期1-5,共5页

选用Arduino nano开源硬件平台、OLED图形显示器和SD卡等器件,研制了钛泵电流监测器,实现了在非实验期间钛泵电流长期低速采集、存储和趋势图显示功能。同时启用内部中断和外部中断,提升采样频率到1k Hz,拓展了监测器的应用范围。测试... 选用Arduino nano开源硬件平台、OLED图形显示器和SD卡等器件,研制了钛泵电流监测器,实现了在非实验期间钛泵电流长期低速采集、存储和趋势图显示功能。同时启用内部中断和外部中断,提升采样频率到1k Hz,拓展了监测器的应用范围。测试结果表明,监测器趋势图与测试信号一致,最大采集误差为0.25μA。 展开更多

关键词 HL-2A装置 低杂波电流驱动 速调管 钛泵

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HL-2M装置低混杂波电流驱动系统高精度数字温度测量仪的研制 被引量：3

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作者 陈娅莉 卢波 +5 位作者 白兴宇 曾浩 梁军 王洁琼 王超 饶军 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期296-300,共5页

为HL-2M低混杂波电流驱动系统研制了16路J型数字校准热电偶测温仪,可实现16通道温度测量,测温范围为0~250°C,测量范围内误差绝对值小于1°C,具有本地高清液晶显示温度值和电脑远程温度采集功能。该测温仪已成功用于HL-2M低混... 为HL-2M低混杂波电流驱动系统研制了16路J型数字校准热电偶测温仪,可实现16通道温度测量,测温范围为0~250°C,测量范围内误差绝对值小于1°C,具有本地高清液晶显示温度值和电脑远程温度采集功能。该测温仪已成功用于HL-2M低混杂波加热系统的调试实验,对不同输出功率条件下高功率速调管输出腔温度进行了测量,保证了速调管运行的安全性。 展开更多

关键词 低混杂波 温度测量仪 电流驱动

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低混杂波电流驱动微波传输系统的研制 被引量：2

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作者 王文祥 徐梅生 余国芬 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第2期208-212,共5页

介绍了2450 MHz、500kW长脉冲大功率传输系统的研制情况,该系统应用于中国环流器一号低混杂波电流驱动实验。文中着重介绍了功率分配器、匹配负载、定向耦合器的设计、结构与测试,对其它各类波导元件及系统总体的设计考虑与实测结果亦... 介绍了2450 MHz、500kW长脉冲大功率传输系统的研制情况,该系统应用于中国环流器一号低混杂波电流驱动实验。文中着重介绍了功率分配器、匹配负载、定向耦合器的设计、结构与测试,对其它各类波导元件及系统总体的设计考虑与实测结果亦进行了讨论。 展开更多

关键词 微波传输系统 波导元件 电流驱动

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EAST 2MW/2450MHz低杂波电流驱动系统综述 被引量：2

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作者 赵连敏 单家方 +8 位作者 刘甫坤 贾华 王茂 刘亮 王晓洁 徐旵东 张长虹 李军 低杂波电流驱动小组 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1143-1148,共6页

为了研究全超导托卡马克稳态高参数等离子体性能，2008年在EAST装置上研制并成功建成了一套最大能传输2兆瓦，工作频率是2450MHz的低混杂波电流驱动系统。该系统主要由20个速调管放大器、4套高压源、20路每路30-40米长的WR430标准矩形... 为了研究全超导托卡马克稳态高参数等离子体性能，2008年在EAST装置上研制并成功建成了一套最大能传输2兆瓦，工作频率是2450MHz的低混杂波电流驱动系统。该系统主要由20个速调管放大器、4套高压源、20路每路30-40米长的WR430标准矩形波导传输线和多结波导天线阵列组成。辐射波谱的控制是通过子波导内的固定移相器和微波前级的数字可调移相器两种移相手段来实现。在低杂波系统的辅助下成功实现了：驱动中心密度为1～2×10^13cm^-3下150-500kA的等离子体，全波驱动250kA电流达23s和低杂波辅助启动实验，所有的这些实验都证明了整个低杂波系统的稳定和可靠性。详细描述了整个系统的构成和初步的实验结果。 展开更多

关键词 低杂波电流驱动系统 相控多结波导阵 高功率稳态运行

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低杂波电流驱动与径向电场相关性的数值模拟 被引量：1

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作者 韦维 丁伯江 +1 位作者 张霆 罗乐 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期309-314,共6页

从流体运动方程出发,根据电子的径向力平衡方程,通过数值模拟程序计算了LHCD对径向电场的影响。给出了数值模拟计算的结果和分析,着重讨论在不同电子温度和不同相位角情况下,径向电场分布的变化趋势及其原因。

关键词 低杂波电流驱动 径向电场 约束改善

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HT-7低杂波电流驱动效率与有效电荷数及电子温度的关系

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作者 杨建华 吴振伟 +1 位作者 许平 徐强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2067-2070,共4页

在HT-7超导托卡马克中进行了低杂波电流驱动的功率扫描实验,功率变化范围为100kW至700kW,频率为2.45GHz。研究了等离子体平均有效电荷数及电子温度与低杂波功率之间的关系。给出了不同功率下低杂波电流驱动效率与有效电荷数及电子温度... 在HT-7超导托卡马克中进行了低杂波电流驱动的功率扫描实验,功率变化范围为100kW至700kW,频率为2.45GHz。研究了等离子体平均有效电荷数及电子温度与低杂波功率之间的关系。给出了不同功率下低杂波电流驱动效率与有效电荷数及电子温度之间的关系:HT-7装置低杂波驱动效率与电子温度成正比,与有效电荷数成反比。指出了动态杂质控制是改善低杂波电流驱动效率的关键问题。 展开更多

关键词 托卡马克 低杂波 电流驱动效率 电荷有效数

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