摘要：中性束注入加热是核聚变中非常重要的一种辅助加热手段,离子源所能达到的性能决定了东方超环(Experimental Advanced Superconducting Tokamak, EAST)中性束注入所能达到的指标。为了实现长脉冲和高功率加热的需求,采用射频离子源取代传统的热阴极离子源已成为未来离子源发展的一种趋势。本文对射频离子源的结构设计和放电特性进行了理论模拟研究,给出了线圈匝数、匝间距、驱动器尺寸、放电气压和射频功率等参数与等离子体参数间的关系,为接下来射频离子源的研制和实验奠定一定的理论基础。

摘要：中性束注入(Neutral Beam Injection,NBI)是全超导托卡马克核聚变实验装置(Experimental Advanced Superconducting Tokamak,EAST)辅助加热的重要手段.为避免装置在运行过程中出现事故,采用STM32作为主控芯片,设计了EAST中性束注入联锁保护系统,该系统的主要作用是在束引出过程中,实时监控各子系统的状态,避免打火等故障对系统造成损坏.为实现长距离传输信号和电位隔离,联锁保护系统采用光纤传输信号的方式.当联锁系统检测到光纤故障信号时可快速关掉电源系统输出,同时锁存故障信号,进行中性束注入器的联锁保护.通过现场实际测试,联锁保护响应时间在微秒级别,可达到安全设计要求.

摘要：根据CFETR NBI系统运行需求,借鉴ITER和SPIDER控制系统设计经验和最新研制进展,参考CODAC设计思路,开展了CFETR NBI控制系统的概念设计,给出了控制系统总体设计方案和设计指标,并针对各功能单元开展了框架结构设计工作,可为CFETR NBI控制系统的工程设计提供技术支持。

摘要：超导托卡马克兆瓦级中性束注入器漂移管道是NBI的关键部件之一,它对减少中性束的能量损失,提高中性束的加热效率有着重要的意义。根据EAST兆瓦级NBI的强流、高功率、长脉冲运行的要求,运用Matlab软件对漂移管道内的束功率沉积进行编程模拟计算分析,得到了漂移管道内束功率沉积在不同束散角下的分布规律。研究结果表明中性束的能量以及中性束的束流发散角是影响漂移管道内束功率沉积的主要因素。为漂移管道系统、内部组件以及冷却系统的设计提供了理论依据。

摘要：针对辐射场所中钥匙管理系统智能化程度较低,钥匙管理混乱难以实现高效利用,且钥匙丢失难以追溯的问题,提出了一种专门应用于辐射场所门禁中的新型智能钥匙管理系统。该系统主要由机械系统、驱动控制系统和人机交互系统组成。控制系统对检测或输入的信号进行处理并发出指令后,机械系统可以实现钥匙的精准传送,液晶显示屏可以显示取用钥匙的人员信息及钥匙取还的状态。上位机可以实现数据的接收、处理、存储和指令发送。经测试,该系统安全可靠、方便实用,能达到科学管理钥匙的目的。

摘要：为满足负离子源中性束注入系统对定时同步的功能需求,设计了射频负离子源分布式定时同步系统。通过精密时钟同步协议对中性束系统中的各子系统进行同步控制,建立统一的时钟基准。实现精准控制各子系统的投入时序以及运行时间,有效提高定时精准度,保证每炮实验完整有序进行。实验测试结果表明:目前同步控制精度控制在1μs以下,满足时序控制需求。

摘要：根据CFETR对NBI系统参数的需求,开展了CFETRNBI束源的概念设计,给出了束源的设计参数指标和总体设计方案。完成了大面积等离子体发生器和负离子加速器两部分的设计工作。

摘要：为了满足中国核聚变工程实验堆(CFETR)对等离子体加热和电流驱动的要求,从总体布局、束传输系统、束源系统三方面进行了中性束注入系统的概念设计。利用参数计算的方法,根据聚变等离子体的要求明确了中性束注入系统的性能指标和基本布局;利用束传输空间分布程序评估了束传输性能,确定了各功能部件的空间布局结构;在此基础上,确定了束源系统的性能指标和引出系统布局方式,结合当前研发进展,明确了束源的基本技术方案。由此完成了中性束注入系统参数指标、束传输关键尺寸、束源性能指标等设计要求,为后续工程设计奠定了基础。

摘要：隔离供电系统是矿物成分检测设备的关键部分之一,其电能输送的效率直接影响其他设备的正常运行,而传动轴是电能输送的重要组件。设计了一种花键结构传动轴以满足强度要求,并采用ANSYS有限元分析软件对传动轴进行了模拟分析,模拟结果显示,传动轴在受扭转载荷的情况下,传动轴的应力应变分布是均匀的,其临界转速也符合设计指标。通过振动试验进行验证,实际工况下传动轴的转速比共振转速高出很多,可以避免共振现象的发生,说明所设计的传动轴性能能够达到隔离供电系统传动轴的要求。

摘要：为满足EAST-NBI恒定磁场需求,保障磁体电源安全、稳态运行,设计了偏转磁体电源控制与保护系统并对其性能进行了实验验证。本文在简要介绍偏转磁体电源的设计指标和技术方案的基础上,详细介绍了其控制与保护系统的设计。实验结果表明,该控制与保护系统保障了磁体电源时序和幅值输出的一致性,并通过故障报警与连锁保护保障了磁体电源的安全可靠运行,满足实验需求。