EAST托卡马克激光吹气杂质注入系统控制系统设计及测试

作     者：范玉 赵宇红 张洪明 吕波 林子超 沈永才 尹相辉 王福地 符佳 计华健 曾超 毛立宇 孙波 FAN Yu;ZHAO Yuhong;ZHANG Hongming;LYU Bo;LIN Zichao;SHEN Yongcai;YIN Xianghui;WANG Fudi;FU Jia;JI Huajian;ZENG Chao;MAO Liyu;SUN Bo

作者机构：南华大学电气工程学院衡阳421001 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所合肥230031 中国科学技术大学研究生院科学岛分院合肥230031 合肥师范学院物理与材料工程学院合肥230601 

基　　金：安徽省重点研究与开发计划项目(No.202104a06020021) 国家重点研发计划磁约束聚变能源研究专项(No.2019YFE03030002) 国家自然科学基金(No.12175278) 安徽省自然科学基金(No.1908085J01) 安徽高校协同创新项目(No.GXXT-2021-029)资助 

出 版 物：《核技术》 (Nuclear Techniques)

年 卷 期：2023年第46卷第12期

页      码：55-64页

摘      要：开展托卡马克等离子体中杂质输运与杂质控制研究对于提升等离子体约束性能与保障装置安全有重要意义。为了在EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)托卡马克装置上开展杂质输运研究,需要发展一套用于注入示踪杂质粒子的激光吹气(Laser Blow-off,LBO)微量杂质注入系统。本文描述了一种用于EAST托卡马克装置上LBO系统的控制系统设计过程与测试结果。该系统采用了全新的自动控制流程,使得系统可以重复、定量地向EAST等离子体注入不同元素的示踪杂质粒子。该设计通过STM32单片机系统实现对聚焦透镜位移、激光器被触发时刻的准确控制,且激光光斑直径可调,以改变杂质注入量。测试结果显示,系统能快速检测到外触发信号并实现精确定时,激光光斑聚焦位置误差小于0.40 mm,达到激光吹气杂质注入实验要求。本研究对在EAST装置上开展等离子体杂质输运研究具有重要意义。

主 题 词：激光吹气杂质注入系统 杂质输运 STM32 控制系统 

学科分类：08[工学] 082701[082701] 0827[工学-食品科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.11889/j.0253-3219.2023.hjs.46.120402

馆 藏 号：203125147...