中性束注入器离子源测试台可编程逻辑控制系统 被引量：7

1

作者 宋士花 盛鹏 +3 位作者 刘胜 汪根生 曾岩 胡纯栋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1635-1639,共5页

为实现对离子源测试台系统现场设备的实时监控,设计了一套基于现场总线(Profibus)通讯协议的可编程逻辑控制器(PLC)系统。根据综合测试台测控要求确定PLC系统硬件配置,组建单主站Profibus-DP网络实现高速分布式I/O系统。该系统实时监测... 为实现对离子源测试台系统现场设备的实时监控,设计了一套基于现场总线(Profibus)通讯协议的可编程逻辑控制器(PLC)系统。根据综合测试台测控要求确定PLC系统硬件配置,组建单主站Profibus-DP网络实现高速分布式I/O系统。该系统实时监测现场设备状态并与中性束注入总控实时交换数据,协调控制现场设备按序稳定运行。全图形化的人机操作界面实现了系统运行的可视化操作,数据的实时存储和显示为物理操作人员提供了实验分析依据。整个系统控制稳定可靠,重复性好,兼容性及扩展能力强。 展开更多

关键词 离子源 中性束注入器 可编程逻辑控制器 现场总线 实时监测

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中性束注入器测试台的中央定时系统设计 被引量：2

2

作者 王建松 罗家融 +3 位作者 盛鹏 刘智民 胡纯栋 肖龙江 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第14期245-247,共3页

为使中性束注入器各子系统在相应时钟控制下协调工作,设计一套中性束注入器(NBI)测试台的中央定时系统。采用VC++6.0开发上位机人机交互界面,实现对下位机配置和监控。下位机基于QNX系统软件平台和带有CPCI-7249R高速数字I/O板卡的CPCI... 为使中性束注入器各子系统在相应时钟控制下协调工作,设计一套中性束注入器(NBI)测试台的中央定时系统。采用VC++6.0开发上位机人机交互界面,实现对下位机配置和监控。下位机基于QNX系统软件平台和带有CPCI-7249R高速数字I/O板卡的CPCI工控机硬件平台来产生定时脉冲信号。实验表明,该定时系统可以完成100μs的高精度定时,运行稳定可靠,满足NBI测试台实验运行的定时要求。 展开更多

关键词 中性束注入器 定时系统 实时操作系统 网络通信 线程通信

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用于中性束注入器的4.2K液氦低温冷凝泵的设计 被引量：10

3

作者 陈长琦 谢远来 +2 位作者 王娟 欧阳峥嵘 胡纯栋 《真空科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期400-403,407,共5页

在中性束注入器的研制中 ,大抽速低温泵的设计是其中非常重要的一部分。本文结合中性束注入器对真空系统的要求 ,介绍了中性束注入器真空系统的构成 ,并以布置于中性化室部位的低温泵为例 ,详细阐述了用于中性束注入系统的低温泵的结构... 在中性束注入器的研制中 ,大抽速低温泵的设计是其中非常重要的一部分。本文结合中性束注入器对真空系统的要求 ,介绍了中性束注入器真空系统的构成 ,并以布置于中性化室部位的低温泵为例 ,详细阐述了用于中性束注入系统的低温泵的结构设计以及抽速确定、冷凝面积确定等关键问题 ,成功设计了一套完全满足中性束注入系统对动态真空度要求的低温泵。 展开更多

关键词 液氦 真空系统 中性束注入器 低温冷凝泵 等离子体

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中性束注入器Tank充气特性对离子源放电的影响 被引量：7

4

作者 刘智民 刘小宁 +3 位作者 陈联 宋士花 刘胜 胡纯栋 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期355-358,共4页

利用对PV 10型压电阀定标实验 ,研究了中性束注入器Tank内补充气体的参数对离子源放电弧电流的影响 ,对比压电阀脉冲电源的脉宽和幅值 ,显示后者对Tank内补充气体量具有更显著的线性关系。据此进行的中性束注入器离子源放电实验结果表... 利用对PV 10型压电阀定标实验 ,研究了中性束注入器Tank内补充气体的参数对离子源放电弧电流的影响 ,对比压电阀脉冲电源的脉宽和幅值 ,显示后者对Tank内补充气体量具有更显著的线性关系。据此进行的中性束注入器离子源放电实验结果表明 ,采用压电阀定标值计算获得的参数 ,可以稳定重复地获得最大放电脉宽达到 4 0 0ms的等离子体弧电流 ,为下一步向托卡马克装置注入高能中性粒子束奠定了应用基础。 展开更多

关键词 中性束注入器 托卡马克装置 离子源 中性粒子 充气 等离子体 放电 压电 电弧电流 幅值

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EAST中性束注入器加速极电源设计 被引量：6

5

作者 王一农 杜世俊 +1 位作者 刘小宁 李文生 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1292-1295,共4页

文章介绍了80 kV,80A EAST托卡马克装置中性束注入器加速极电源的设计方案,该方案利用脉阶调制技术,引入一种新颖的80个不可控直流电源模块串联的解决方案;加速极电源的输出电压取决于投入的模块数,通过开关可调节输出电压在0%～100%额... 文章介绍了80 kV,80A EAST托卡马克装置中性束注入器加速极电源的设计方案,该方案利用脉阶调制技术,引入一种新颖的80个不可控直流电源模块串联的解决方案;加速极电源的输出电压取决于投入的模块数,通过开关可调节输出电压在0%～100%额定电压范围内阶梯变化;与传统的整流加串联真空调整管方案相比较,该方案具有多方面的优点. 展开更多

关键词 中性束注入器 加速极 电源 脉阶调制

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中性束注入器漂移管道用低温泵的设计 被引量：4

6

作者 陈长琦 葛锐 +3 位作者 王君 聂金良 欧阳峥嵘 胡纯栋 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期154-158,共5页

随着中性束注入器研究的深入开展,我们在成功地设计了一台真空室用的400000L/s低温泵的基础上又对漂移管道用的20000L/s的低温泵进行研制。本文在详细分析漂移管道特点及其对低温泵结构的特殊要求的基础上,对低温泵的结构及冷凝板的温... 随着中性束注入器研究的深入开展,我们在成功地设计了一台真空室用的400000L/s低温泵的基础上又对漂移管道用的20000L/s的低温泵进行研制。本文在详细分析漂移管道特点及其对低温泵结构的特殊要求的基础上,对低温泵的结构及冷凝板的温度分布进行具体的分析。设计了一台符合中性束注入器漂移管道特殊要求的液氦低温泵。 展开更多

关键词 中性束注入器 低温泵 管道 漂移 设计 特殊要求 温度分布 真空室 基础 结构

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全超导托卡马克中性束注入系统离子吞食器工程设计 被引量：5

7

作者 陶玲 胡纯栋 +1 位作者 谢远来 许永建 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2687-2692,共6页

结合全超导托卡马克中性束注入系统(EAST NBI)的工作原理,采用水冷热测靶形式的离子吞食器回收和测量未被中性化粒子。根据EAST NBI系统对离子吞食器物理特性、空间限制、测量需求及冷却性能等方面的要求,对靶板材料选择、结构设计及布... 结合全超导托卡马克中性束注入系统(EAST NBI)的工作原理,采用水冷热测靶形式的离子吞食器回收和测量未被中性化粒子。根据EAST NBI系统对离子吞食器物理特性、空间限制、测量需求及冷却性能等方面的要求,对靶板材料选择、结构设计及布置等进行了分析,给出了离子吞食器具体设计方案。该方案单侧吸收靶板呈V形结构,单个靶板冷却方式采用内置并联冷却水管结构。根据该方案加工获得了EAST NBI系统离子吞食器装置。仿真和实验校验结果验证了本装置可以满足NBI系统4MW高功率、10s长脉冲的运行要求。 展开更多

关键词 全超导托卡马克 中性束注入 离子吞食器 高热流部件 高功率 长脉冲

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基于ANSYS的中性束注入器主真空室结构力学分析 被引量：7

8

作者 曹占龙 刘智民 +2 位作者 谢远来 马功哲 胡纯栋 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第5期101-103,共3页

利用ANSYS软件建立了EAST中性束注入器样机主真空室的有限元模型,分析了主真空室的受力情况;主真空室由三段组装而成,依据实际的材料和受力情况,分别对三段放置于地面以及整体连接放置在导轨上两种工作状况下进行结构静力学分析,得到了... 利用ANSYS软件建立了EAST中性束注入器样机主真空室的有限元模型,分析了主真空室的受力情况;主真空室由三段组装而成,依据实际的材料和受力情况,分别对三段放置于地面以及整体连接放置在导轨上两种工作状况下进行结构静力学分析,得到了相应工作状况下的结构应力分布和变形情况。分析表明主真空室在两种工作状况下最大Von-Mises等效应力值小于材料屈服强度,主真空室结构是安全和稳定的,分析结果给主真空室下一步的优化设计和结构选材提供了依据。 展开更多

关键词 中性束注入器 主真空室 ANSYS 结构静力学分析

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基于负离子的中性束注入器加速极逆变型高压电源控制策略 被引量：5

9

作者 张明 周澜 +4 位作者 王姝 马少翔 章雪亮 于克训 潘垣 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期67-73,共7页

ITER中性束注入器加速极需要一套逆变型直流高压电源系统。该电源采用三相三电平(TPTL)直流变换器作为基本单元,通过占空比控制实现对输出电压的快速调节。针对三相三电平直流变换器在小占空比模式下输出电压纹波大的缺点,提出了一种全... ITER中性束注入器加速极需要一套逆变型直流高压电源系统。该电源采用三相三电平(TPTL)直流变换器作为基本单元,通过占空比控制实现对输出电压的快速调节。针对三相三电平直流变换器在小占空比模式下输出电压纹波大的缺点,提出了一种全新的控制策略。该策略通过协调直流母线电压的大小和逆变器占空比的变化对输出电压进行调节。为了验证新的控制策略的性能,搭建了200kV/60A的MATLAB/Simulink仿真模型和400V/6A的原理样机。仿真结果和样机实验结果表明,新的控制策略可以实现逆变型高压电源在输出电压快速可调的情况下降低输出电压纹波。 展开更多

关键词 高压电源 中性束注入器 控制策略 三相三电平直流变换器 占空比控制

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中性束注入器电偏转系统的参数设计与估算研究 被引量：1

10

作者 梁立振 赵祥学 +1 位作者 王艳 胡纯栋 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期344-348,共5页

为EAST装置中性束注入器设计了一套用于将剩余离子在线电偏转的结构,并对系统各设备的核心参数进行了估算。在4.41k V偏转电压作用下,该电偏转系统可提供80ke V氘离子束偏转所需的偏转电场。在偏转电场调制情况下,该电偏转系统可有效降... 为EAST装置中性束注入器设计了一套用于将剩余离子在线电偏转的结构,并对系统各设备的核心参数进行了估算。在4.41k V偏转电压作用下,该电偏转系统可提供80ke V氘离子束偏转所需的偏转电场。在偏转电场调制情况下,该电偏转系统可有效降低极板表面的热负荷,进而满足EAST中性束注入器稳态运行的需要。 展开更多

关键词 中性束 偏转系统 电偏转 中性束注入器

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HL-1M中性束注入器快速断电保护器 被引量：1

11

作者 王德泰 沈宁 +2 位作者 吴志格 虞炎秋 陈文俊 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 1999年第5期357-361,共5页

介绍了用于ＨＬ１Ｍ中性束注入器电源系统中的一个快速断电保护器。它能快速探测注入器过脉宽、过流和打火击穿等运行故障并给出故障信号，以便快速分断电源，保护离子源和电源本身免于损坏。详细介绍了电路结构，工作原理和实验结果... 介绍了用于ＨＬ１Ｍ中性束注入器电源系统中的一个快速断电保护器。它能快速探测注入器过脉宽、过流和打火击穿等运行故障并给出故障信号，以便快速分断电源，保护离子源和电源本身免于损坏。详细介绍了电路结构，工作原理和实验结果。保护器在强线路干扰和电磁干扰下能可靠工作。 展开更多

关键词 中性束注入器 电源 快速断电保护器 托卡马克

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兆瓦级中性束注入器全固态抑制极电源及系统连接优化设计

12

作者 饶益花 陈文光 +3 位作者 胡波 饶军 余珮炫 曹建勇 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1887-1892,共6页

为了提高兆瓦级中性束注入器束流引出成功率及品质,利用IGBT能快速开关及其高载流能力的特点研制了全固态抑制极电源。该电源主要由10个500 V/20 A的模块电路依次串联组成,每个模块由隔离变压器、整流滤波、IGBT管及其驱动电路、续流二... 为了提高兆瓦级中性束注入器束流引出成功率及品质,利用IGBT能快速开关及其高载流能力的特点研制了全固态抑制极电源。该电源主要由10个500 V/20 A的模块电路依次串联组成,每个模块由隔离变压器、整流滤波、IGBT管及其驱动电路、续流二极管及辅助供电组成。各模块间通过光纤由嵌入式系统STM32实现参数设置、控制和保护监测。同时对抑制极电源与加速极电源及三电极加速器之间的连接及保护方式进行分析,在极间打弧状态,并满足最小抑制时间13 ms的情况下,优化计算得到储能电容最小值为500μF及串接保护电阻为200?。通过测试,可得电源单独输出电压达到5 kV,峰值电流40 A,能在20μs内快速保护关断。同时在中性束引出系统中使用新旧抑制极电源开展对比实验,结果表明:全固态抑制极电源束流引出成功率增加20%以上,达到系统设计要求。 展开更多

关键词 中性束注入器 三电极加速器:抑制极 高压电源 嵌入式系统

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HL-1M中性束注入器真空运行监测系统的研制

13

作者 江涛 雷光玖 黎明 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2001年第9期15-17,共3页

介绍一套针对中性束注入器的真空要求而建立的运行监测系统。使用 1台计算机 ,通过友好的人机界面完成了及时测量 ,实时显示 ,定时记录 ,以及进一步分析和数据处理等工作。经过 2 0 0 0年HL - 1M (环流器新一号 )NBI(中性束注入器 )物... 介绍一套针对中性束注入器的真空要求而建立的运行监测系统。使用 1台计算机 ,通过友好的人机界面完成了及时测量 ,实时显示 ,定时记录 ,以及进一步分析和数据处理等工作。经过 2 0 0 0年HL - 1M (环流器新一号 )NBI(中性束注入器 )物理实验的运行 ,该系统取得了良好的效果。介绍了系统的特点 ,硬件配置及软件设计 ,给出了实验中取得的运行结果。 展开更多

关键词 微机 真空测量 受控核聚变装置 中性束注入器

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中性束注入器用串联高压缓冲器优化设计 被引量：1

14

作者 程德胜 李格 +2 位作者 谢飞 袁红文 付鹏 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期250-255,共6页

为了优化中性束注入器(NBI)用高压缓冲器的布局,分析了缓冲器结构设计参数和缓冲器性能的相互关系,并通过等效电路仿真模型修正了缓冲器放电峰值电流经验公式,得到了不同激励信号下串联高压缓冲器在高频脉冲放电情况下的特性,最后,在高... 为了优化中性束注入器(NBI)用高压缓冲器的布局,分析了缓冲器结构设计参数和缓冲器性能的相互关系,并通过等效电路仿真模型修正了缓冲器放电峰值电流经验公式,得到了不同激励信号下串联高压缓冲器在高频脉冲放电情况下的特性,最后,在高压缓冲器理论分析和仿真分析的基础上,对设计的非晶缓冲器和Deltmax缓冲器串联高压测试件进行了短路放电测试,得到了短路放电瞬间串联缓冲器的分压和回路的放电电流。放电实验结果表明,黑色非晶缓冲器感应电压频率响应比较快,Deltmax缓冲器可以消耗更多的故障电流能量,非晶缓冲器和Deltmax缓冲器这2种不同直流缓冲器的串联能够有效地抑制高压直流故障短路电流并吸收故障电能。 展开更多

关键词 中性束注入器 NBI 离子源 高压缓冲器 串联 分布电容 放电实验

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EAST中性束注入器大厅内辐射剂量计算与测量 被引量：1

15

作者 陈玉庆 胡纯栋 +2 位作者 吴斌 王进芳 谢亚红 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期17-20,共4页

利用解析方法对EAST大功率中性束注入器充氢运行时实验大厅内6个关键点的辐射剂量进行了理论计算,并利用光致光剂量计(OSL)对这些位置点进行了辐射剂量测量。理论计算和OSL测量结果表明:理论计算结果与实验测量结果具有一定吻合度。同... 利用解析方法对EAST大功率中性束注入器充氢运行时实验大厅内6个关键点的辐射剂量进行了理论计算,并利用光致光剂量计(OSL)对这些位置点进行了辐射剂量测量。理论计算和OSL测量结果表明:理论计算结果与实验测量结果具有一定吻合度。同时还表明:EAST中性束注入器现有的防护装置满足实验运行时辐射防护要求。 展开更多

关键词 EAST中性束注入器 OSL 辐射剂量

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NBI综合测试台真空筒体的结构分析及优化 被引量：2

16

作者 孟冠军 曹文钢 +2 位作者 章亮亮 谢远来 胡纯栋 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期13-17,共5页

针对核聚变装置中的中性束注入器真空筒体的工作要求,完成了综合测试台真空筒体的结构设计,并对真空筒体各主要部件进行了受力计算和静力分析。分析结果表明,真空筒体各主要部件均满足设计要求,且筒体各段的强度和刚度均远小于所选材料... 针对核聚变装置中的中性束注入器真空筒体的工作要求,完成了综合测试台真空筒体的结构设计,并对真空筒体各主要部件进行了受力计算和静力分析。分析结果表明,真空筒体各主要部件均满足设计要求,且筒体各段的强度和刚度均远小于所选材料的屈服极限,存在材料浪费。据此,在不改变材料的基础上,进一步对真空筒体进行了结构优化设计,优化后真空筒体重量和体积分别减少28.72%和26.87%,再次模拟分析表明,优化后真空筒体的各主要部件均达到了性能要求。该分析优化方法为复杂模型的优化设计提供参考。 展开更多

关键词 结构优化设计 中性束注入器综合测试台 有限元 静力分析

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中性束注入器低温泵液氮管道压力自动控制 被引量：1

17

作者 汪金新 谢远来 +3 位作者 胡纯栋 陶玲 宋士花 邑伟 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期1-5,共5页

中性束注入器(NBI)低温泵管道液氮压力波动原因,提出模糊控制算法自动控制低温泵管道液氮压力。通过设计模糊规则表及Matlab仿真验证,实现了在NBI实验中对低温泵管道液氮压力的自动控制。结果表明,模糊控制算法对自动控制NBI低温泵管道... 中性束注入器(NBI)低温泵管道液氮压力波动原因,提出模糊控制算法自动控制低温泵管道液氮压力。通过设计模糊规则表及Matlab仿真验证,实现了在NBI实验中对低温泵管道液氮压力的自动控制。结果表明,模糊控制算法对自动控制NBI低温泵管道液氮压力有较明显的效果。 展开更多

关键词 模糊控制 MATLAB 中性束注入器 压力控制

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2MW中性束注入器抽气过程分析

18

作者 张北超 陈苗荪 邱励俭 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 1989年第1期61-64,共4页

一、引言 中性束注入器是要把离子源引出的高能离子转化成高能中性粒子,并输送到聚变装置中,既要提供足够的气体靶厚,以获得高效率的中性化,又要求主真空箱内的气压不超过一定的压强值,以减少再电离损失和对装置的气体负载。对于2MW这... 一、引言 中性束注入器是要把离子源引出的高能离子转化成高能中性粒子,并输送到聚变装置中,既要提供足够的气体靶厚,以获得高效率的中性化,又要求主真空箱内的气压不超过一定的压强值,以减少再电离损失和对装置的气体负载。对于2MW这样特大的注入器,在设计过程中,不仅力图获得最大传输效率,而且要考虑到工程上的可行性和经济效益。因此,通过对抽气过程的分析计算来优化选择注入器进气方式、真空及抽气系统的各参数是必要的。 展开更多

关键词 中性束注入器 抽气过程

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中性束注入器多通道远程真空测量系统设计

19

作者 王铭翔 谢远来 +2 位作者 汪金新 郎嘉琪 胡纯栋 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2018年第5期613-619,共7页

为满足中性束注入器多点、远程真空监测的需要,设计了基于STM32的多通道远程真空测量系统。该系统采用规管传感器测量得到真空室的真空度电压信号,采样芯片ADS1256测量经信号调理电路调理后的规管电压信号,以STM32F103ZET6作为主控芯片... 为满足中性束注入器多点、远程真空监测的需要,设计了基于STM32的多通道远程真空测量系统。该系统采用规管传感器测量得到真空室的真空度电压信号,采样芯片ADS1256测量经信号调理电路调理后的规管电压信号,以STM32F103ZET6作为主控芯片,结合模数转换电路、基准电压产生电路及其他电路,将处理后的数据由以太网传输到上位机,利用上位机软件实现对中性束注入器真空状态的实时监测、预警和分析。测试结果表明:该系统稳定有效运行,适用于中性束注入器真空度测量。 展开更多

关键词 真空 测量 远程 多通道 STM32 中性束注入器

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EAST NBI综合测试台离子源电源系统的测试研究 被引量：6

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作者 刘智民 蒋才超 +2 位作者 刘胜 谢亚红 胡纯栋 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期152-158,共7页

EAST NBI束线综合测试台已研制完成并具备一台兆瓦级离子源测试运行的全套电源设备,包括离子源灯丝电源、弧电源、加速器电源、抑制极电源、偏转磁体电源及缓冲器电源等。介绍了EAST兆瓦级离子源进行起弧放电调试运行的方式,叙述了各套... EAST NBI束线综合测试台已研制完成并具备一台兆瓦级离子源测试运行的全套电源设备,包括离子源灯丝电源、弧电源、加速器电源、抑制极电源、偏转磁体电源及缓冲器电源等。介绍了EAST兆瓦级离子源进行起弧放电调试运行的方式,叙述了各套离子源电源系统的设计结构、技术特点及运行控制方式,分析了离子源电源系统稳定可靠运行需要解决的各个难点,给出了EAST束线样机进行高功率及长脉冲束引出测试运行的实验结果。 展开更多

关键词 EAST 中性束注入器 束线综合测试台 离子源电源系统

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