2.45GHz ECR强流等离子体源核心部件设计与实验研究 被引量：1

1

作者 李钢 陈根 +2 位作者 段文学 彭标 尉传颂 《原子与分子物理学报》 北大核心 2024年第5期94-100,共7页

电子回旋共振(Electron Cyclotron Resonance,ECR)等离子体源能产生高电荷态离子、高流强的单电荷态离子,提供稳定的束流和良好的重复性.核心部件的设计对ECR等离子体源是至关重要的,磁场对等离子体的生成和分布有直接影响,良好的磁场... 电子回旋共振(Electron Cyclotron Resonance,ECR)等离子体源能产生高电荷态离子、高流强的单电荷态离子,提供稳定的束流和良好的重复性.核心部件的设计对ECR等离子体源是至关重要的,磁场对等离子体的生成和分布有直接影响,良好的磁场可以提高等离子体的性能和效率.采用有限元分析方法对ECR等离子体源磁场进行分析与设计,得到了满足设计需求与目标的磁场位形,通过高斯计对设计的永磁环轴向磁场精确测量,发现磁场仿真结果与实验结果吻合比较好,只是轴向磁场最大值及对应位置上有点偏差.通过集成实验,研究核心部件对离子源引出束流强度的影响,引出束流稳定且强度达到7 mA. 展开更多

关键词 ECR等离子体源 磁场设计 引出束流

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ICRH发射机帘栅电源控制系统的设计与实现

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作者 陶锐 王磊 +2 位作者 朱光辉 秦成明 孙玉鹏 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第8期1215-1221,共7页

本文针对离子回旋共振加热(Ion Cyclotron Resonance Heating,ICRH)系统中高频发射机帘栅电源的控制需求,提出了一种基于西门子Smart200 PLC的帘栅电源控制系统解决方案。该系统通过集成化的采样模块、逻辑判断与保护模块和控制与反馈模... 本文针对离子回旋共振加热(Ion Cyclotron Resonance Heating,ICRH)系统中高频发射机帘栅电源的控制需求,提出了一种基于西门子Smart200 PLC的帘栅电源控制系统解决方案。该系统通过集成化的采样模块、逻辑判断与保护模块和控制与反馈模块,满足DB930电子管对帘栅电源的稳定性与快速保护需求,实现了对高频发射机的帘栅电源的精确控制和保护。提升了抗干扰能力与控制精度。该设计可为未来受控热核聚变离子回旋高频发射机的稳定运行提供技术保障。 展开更多

关键词 离子回旋共振加热(ICRH) 帘栅电源 PLC控制 过流保护

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EAST离子回旋加热高频检波器设计与校准

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作者 陈青青 王磊 +4 位作者 秦成明 刘鲁南 杨桦 孙玉鹏 周冀峰 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2023年第4期884-891,共8页

高频检波器在EAST离子回旋加热系统(ICRH)功率测量中是必不可少的。为了解决高频检波器在ICRH系统中的应用问题,设计了适用于该系统的高频检波器,并测试了高频检波器的性能。首先,使用NI Multisim 14.0软件对其电路结构进行了仿真分析... 高频检波器在EAST离子回旋加热系统(ICRH)功率测量中是必不可少的。为了解决高频检波器在ICRH系统中的应用问题,设计了适用于该系统的高频检波器,并测试了高频检波器的性能。首先,使用NI Multisim 14.0软件对其电路结构进行了仿真分析。然后,利用LABVIEW编写了自动标定程序,以测试高频检波器在实际工作环境下的响应时间、幅值区域线性度和可靠稳定性。试验结果表明,高频检波器可在0~10 V工作环境内运行,并且其线性区域符合系统的宽频要求,确保了数据测量的可靠性与准确性。此外,高频检波器也表现出良好的稳定性,能够满足在高频噪声与强电磁干扰环境下长期使用的需求。试验结果证明高频检波器可成功用于EAST离子回旋加热系统中的数据测量。 展开更多

关键词 ICRH高频检波器 仿真分析 检波器自动标定系统

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CFETR 胀板式杜瓦冷屏的初步设计与热分析

4

作者 柴永生 崔立民 +3 位作者 葛剑 陈兆波 张龙 庞雪威 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期36-42,共7页

为进一步减少托卡马克装置中超导磁体的热负荷,将胀板结构应用于杜瓦冷屏(CTS)中,代替传统管板式冷屏结构。胀板结构是一种在屏蔽板间形成冷却介质流动的夹层空间结构。选择304LN不锈钢作为CTS材料,选择模压-焊接作为CTS成型方式,选择... 为进一步减少托卡马克装置中超导磁体的热负荷,将胀板结构应用于杜瓦冷屏(CTS)中,代替传统管板式冷屏结构。胀板结构是一种在屏蔽板间形成冷却介质流动的夹层空间结构。选择304LN不锈钢作为CTS材料,选择模压-焊接作为CTS成型方式,选择氦气作为冷却剂。确定了最佳焊点参数及屏蔽板参数。首先根据辐射热原理计算杜瓦冷屏表面热流密度,然后应用流体仿真软件CFX对杜瓦冷屏进行热分析,得到了杜瓦冷屏面板温度及进出口压差。分析表明,胀板式杜瓦冷屏面板的温度分布均匀,相比管板式杜瓦冷屏有显著降低,理论上证明了胀板式杜瓦冷屏结构的优越性。 展开更多

关键词 CFETR 核聚变 杜瓦冷屏 热辐射 热分析

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CRAFT-ICRF低电平控制系统的设计和实现

5

作者 张杨 毛玉周 朱光辉 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2024年第1期28-35,共8页

在聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)的实验中,为了稳定控制射频功率和满足复杂的物理实验需求,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)芯片的低电平控制系统。通过上位机输入射频信号功率参数,采用对数检波器AD8307、直接数字频率合成... 在聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)的实验中,为了稳定控制射频功率和满足复杂的物理实验需求,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)芯片的低电平控制系统。通过上位机输入射频信号功率参数,采用对数检波器AD8307、直接数字频率合成器(DDS)、高精度的模数转换器(ADC)以及模拟衰减器等芯片,完成了射频功率测量与稳定输出、射频功率的反馈控制以及多阶功率调制等功能设计与实现。搭建了一套能够高效开展低电平控制系统的测试平台,通过实验验证该系统的功率反馈控制与多阶调制的有效性的同时,实现±0.3%的幅度稳定度和±0.3°的相位稳定度,且达到长时间稳定运行的要求。 展开更多

关键词 离子回旋加热 FPGA DDS 反馈控制 多阶调制

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双通道放气率测量装置器壁放气动态特性分析与碳化硼放气率测试

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作者 蔡洋洋 王国栋 +3 位作者 刘霄 王姣龙 陈长琦 胡庆生 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期673-678,共6页

双通道法是一种高精度、低检测下限的材料放气率测量方法,适用于碳化硼等低放气率材料。该方法需要先测定测量系统的本底放气量,即在系统压力稳定后,选取某一时刻的压力值计算后作为本底放气量。针对装置本底放气量测量,文章基于吸附扩... 双通道法是一种高精度、低检测下限的材料放气率测量方法,适用于碳化硼等低放气率材料。该方法需要先测定测量系统的本底放气量,即在系统压力稳定后,选取某一时刻的压力值计算后作为本底放气量。针对装置本底放气量测量,文章基于吸附扩散理论,建立了双通道测量系统的吸附−扩散−解离模型,并进行了数值计算分析,研究了系统本底压力随温度的变化规律,计算结果与实验结果吻合良好。同时,文章对含B4C样品的系统进行了放气量测试,并减去装置本底放气量,得到碳化硼在室温与150℃下的放气率数值,计算得到碳化硼放气率测量的不确定度为11.78%。这为后续的测试研究提供了理论支持。 展开更多

关键词 放气率测量 双通道法 吸附−扩散−解离模型 碳化硼

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含CdS/偶氮分子的PMMA/SiO2纳米复合二阶非线性光学材料的制备与性能 被引量：5

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作者 赵立英 刘长生 +1 位作者 官建国 周爱军 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期1044-1050,共7页

以γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为偶联剂,用溶胶-凝胶法合成了含4-(4′-对硝基偶氮苯)-3-氨基-苯胺(DAB)生色团的键合型有机/无机复合非线性光学材料。以掺杂的方式引入表面用AOT修饰的纳米CdS微粒。在160℃、6000V条件下... 以γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(KH-560)为偶联剂,用溶胶-凝胶法合成了含4-(4′-对硝基偶氮苯)-3-氨基-苯胺(DAB)生色团的键合型有机/无机复合非线性光学材料。以掺杂的方式引入表面用AOT修饰的纳米CdS微粒。在160℃、6000V条件下经电晕电场极化后,只含DABASD的聚合物膜极化后序参数Ф值为0·278,二阶非线性光学系数(d33)值为7·784×10-9esu,含CdS/DABASD的聚合物膜极化后序参数Ф值为0·375,d33值为7·556×10-7esu。在150℃、7000V条件下经电晕电场极化1h后d33可达8·638×10-7esu。这种有机生色团与无机玻璃键合形成的交联网络结构中,无机玻璃的刚性三维结构能有效抑制NLO生色团的极化松弛。去极化实验结果表明,复合材料的非线性光学性能的常温稳定性好,在100℃放置400h序参数仍保持初值的95%以上。 展开更多

关键词 溶胶-凝胶 二阶非线性光学 偶氮苯生色团 有机-无机复合 甲基丙烯酸甲酯 二氧化硅 硫化镉

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CFETR杜瓦冷屏初步设计与热分析 被引量：2

8

作者 王开松 白玉成 葛剑 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期343-347,共5页

选择304LN不锈钢作为冷屏的制作材料,将杜瓦冷屏分为16个扇区,每个扇区由20个子部分组成,在每一个子部分上布置相应的冷却管。选择液氦作为冷却剂。为检验杜瓦冷屏结构是否符合设计要求,分析了杜瓦冷屏的传热方式以及冷却原理,利用FLUEN... 选择304LN不锈钢作为冷屏的制作材料,将杜瓦冷屏分为16个扇区,每个扇区由20个子部分组成,在每一个子部分上布置相应的冷却管。选择液氦作为冷却剂。为检验杜瓦冷屏结构是否符合设计要求,分析了杜瓦冷屏的传热方式以及冷却原理,利用FLUENT软件对设计的冷屏结构进行了热分析,得到了杜瓦冷屏面板的温度分布情况以及冷却管道进出口压力差。结果表明,杜瓦冷屏面板温度和冷却管道进出口压力差在合理范围内,验证了冷却管道布局的合理性,为后续杜瓦冷屏的设计提供了重要参考。 展开更多

关键词 CFETR 杜瓦冷屏 热辐射 热分析

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HT-7装置MHD的实时检测与控制

9

作者 毛剑珊 罗家融 《核聚变与等离子体物理》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期324-327,共4页

在HT-7装置实验研究中,利用主动反馈调制低杂波(LHW)实时有效地抑制了MHD不稳定性。介绍了用DAQ2010高速采集卡为硬件的系统对HT-7装置实验中MHD的实时检测和控制。

关键词 MHD 实时检测 FFT

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CFETR水冷陶瓷包层中子学试验模块初步设计与分析 被引量：1

10

作者 高芳芳 张小康 +2 位作者 祝庆军 黄凯 刘松林 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期87-93,共7页

针对中国聚变工程实验堆(CFETR)水冷陶瓷增殖剂包层(WCCB)基本方案,进行了中子学试验模块初步设计与分析。试验模块由3个氚增殖区、2个中子倍增区、3个冷却板以及第一壁、钨保护层、背板组成,并在试验模块中放置碳酸锂探测器进行氚测量... 针对中国聚变工程实验堆(CFETR)水冷陶瓷增殖剂包层(WCCB)基本方案,进行了中子学试验模块初步设计与分析。试验模块由3个氚增殖区、2个中子倍增区、3个冷却板以及第一壁、钨保护层、背板组成,并在试验模块中放置碳酸锂探测器进行氚测量。通过MCNP输运程序和IAEA发布的聚变评价核数据库FENDEL-2.1对试验模块中子学性能进行评估,获得了试验模块各区域的中子能谱以及氚产生率(TPR)值;各个区域中子径向通量以及由中子能谱所得到的边缘效应,表明内部区域能谱最能代表原包层的中子能谱;加反射层能提高试验模块的TPR值,综合考虑能谱,TPR以及经济等因素,加钢反射层是较好的选择。 展开更多

关键词 中子学 试验模块 TPR

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超导腔束管与法兰接头处Nb/Nb55Ti焊接工艺试验 被引量：2

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作者 陶嘉 吴杰峰 +2 位作者 刘志宏 马建国 刘振飞 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期77-84,I0007,共9页

超导腔是粒子加速器的核心部件,目前国内外针对超导腔的焊接研究主要集中于半单元间的纯Nb对接接头.对于超导腔束管与法兰间的焊接研究较少,为了探索该接头处异种材料的焊接工艺,采用Nb板与Nb55Ti板垂直搭成的L形接头来模拟超导腔电子... 超导腔是粒子加速器的核心部件,目前国内外针对超导腔的焊接研究主要集中于半单元间的纯Nb对接接头.对于超导腔束管与法兰间的焊接研究较少,为了探索该接头处异种材料的焊接工艺,采用Nb板与Nb55Ti板垂直搭成的L形接头来模拟超导腔电子束焊接时束管与法兰的接头,在8,12,20 mA束流下进行试验,焊后对不同束流参数下接头的宏观形貌、微观组织、化学成分和显微硬度进行了对比分析.结果表明,焊接电流为12 mA时焊缝成形较好,焊接电流较大时Nb侧热影响区晶粒长大较为明显;3组试样焊缝熔化边界处出现了晶粒外延生长的现象,随着焊接电流的提高,熔合线附近出现了粗大的柱状晶;在热输入较大时熔池内液态金属混合充分,焊缝宏观偏析得到改善;焊后Nb侧热影响区显微硬度值出现了明显的下降. 展开更多

关键词 超导腔 电子束焊接 外延生长 宏观偏析 异种材料焊接

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霍普金森杆电磁加载系统设计及实验 被引量：1

12

作者 王禹晨 刘晓艳 +2 位作者 黄懿赟 管锐 江加福 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期77-82,共6页

设计一种电磁加载系统应用于分离式霍普金森杆实验装置,能够克服传统气压驱动的缺点,达到精确控制入射应力波的目的。通过对电磁加载技术的调研,了解不同加载方式的电压等级,确定低压加载方式;构建系统等效RLC回路,推导回路参数与入射... 设计一种电磁加载系统应用于分离式霍普金森杆实验装置,能够克服传统气压驱动的缺点,达到精确控制入射应力波的目的。通过对电磁加载技术的调研,了解不同加载方式的电压等级,确定低压加载方式;构建系统等效RLC回路,推导回路参数与入射应力波的函数关系。结合理论计算,利用有限元软件进行耦合场仿真,仿真发现放电线圈匝数对入射应力波的幅频特性影响较大,同时为了保证电磁能量的利用效率,需要保证感应线圈的厚度大于磁渗透深度,最后根据实验要求确定电磁加载系统各参数。按照加载系统参数搭建实验平台,进行霍普金森杆冲击实验,通过对入射应力波的测量,验证了理论计算及软件仿真的正确性。 展开更多

关键词 电磁加载 霍普金森杆 入射应力波 低压加载 耦合场仿真

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CFETR纵场磁体线圈内馈线结构设计与分析

13

作者 李仁杰 魏辉祥 +4 位作者 李成 徐壮 王文善 王亮 毕峰 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期623-627,共5页

介绍了中国核聚变工程试验堆(CFETR)纵场磁体线圈馈线系统内馈线的结构,它由外盒体、万向节、超导母线与冷却管路以及内部支撑架等子部件组成。在纵场磁体线圈内馈线工况下,对其进行了结构设计,并通过有限元分析,获得了内馈线工作状态... 介绍了中国核聚变工程试验堆(CFETR)纵场磁体线圈馈线系统内馈线的结构,它由外盒体、万向节、超导母线与冷却管路以及内部支撑架等子部件组成。在纵场磁体线圈内馈线工况下,对其进行了结构设计,并通过有限元分析,获得了内馈线工作状态下的应力和位移分布云图。结果表明,最大应力与最大位移变形均满足设计使用要求。 展开更多

关键词 中国核聚变工程试验堆(CFETR) 纵场磁体线圈 内馈线 结构设计 有限元分析

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