摘要：根据磁过滤器对磁场的要求,利用水冷铜管产生的反向磁场,设计一个轴向磁场较弱的磁镜式磁过滤器。由数值模拟和实验研究的结果可知:磁过滤器磁场位形是一个轴向较弱的磁镜式磁场分布;并且在磁过滤器的出口处,磁场强度的均匀性较好;还增强了水冷铜管和磁过滤器壁之间的磁场。由离子束测试实验可知在加反向磁场时离子束的均匀性比没有反向磁场时高很多。

摘要：本文重点研究引起圆柱形阳极层霍尔推力器的内磁极刻蚀的入射离子能量和入射角分布,仿真中考虑入射离子能量和入射角分布大小的变化,进而得到相应的刻蚀速率。由仿真结果可知,放电电压400 V,阳极表面磁场强度175×10^(-4)T,中心最大刻蚀速率为3×10^(-9)m/s。磁场提高到205×10^(-9)T时,中心附近刻蚀速率增加到原来的1.3倍左右,边沿处的刻蚀速率基本相同。在175×10^(-9)T的磁场强度时,把放电电压从400提高到600 V时,中心附近的刻蚀速率从3×10^(-9)提高到12.1×10^(-9)m/s,刻蚀速率增加了4倍多。此仿真结果与150 h的实验结果一致。此研究方法和结果有助于圆柱形阳极层霍尔推力器的设计和寿命评估工作。

摘要：为了解决低放射性废树脂的处理难题,提高最终废物体的减容效果和稳定性,采用等离子体高温焚烧熔融方法,将树脂中的有机成分和无机成分分别高温分解和熔融。针对废离子交换树脂,研制了等离子体高温焚烧冷实验台架,开展了模拟废物等离子体高温焚烧特性及工艺的初步研究。研究结果表明:等离子体高温焚烧技术能够彻底分解废树脂,系统减容比达到53.5,玻璃体抗压强度>74 MPa,尾气中氮氧化物质量浓度为20～300mg/m3,二氧化硫质量浓度为0～95mg/m3,达到《危险废物焚烧污染控制标准》的要求。等离子体技术可以实现低放射性废树脂减容的稳定化处理,放射性核素被包容在玻璃体中,固化体性能稳定。

摘要：在托克马克装置的中性束注入器中,量热靶是非常重要的水冷部件之一,承担着接收和测量束功率的任务。除此之外,利用内置热电偶阵列的方式,可以实时监测靶板不同位置的温升情况,进而获得引出离子束或中性束的功率密度分布。在HL-3装置二号中性束注入束线上,为量热靶设计了一种利用直线推杆机构实现升降,并采用“W”字型靶板结构实现中性束能量的吸收。此外,利用Ansys Workbench的流体计算模块对量热靶在满功率运行状态下的温度分布做了模拟计算,结果显示:量热靶的设计满足二号中性束注入束线的120 kV/40 A/5 s满功率运行的使用要求。可为量热靶进一步的工程设计提供设计参考。

摘要：为满足HL-2M装置高约束模式及高参数实验需求,HL-2M装置规划3条中性束注入(NBI)加热束线,NBI加热功率为15MW。第1和第2条束线是基于正离子源的NBI加热束线,根据中后期高参数实验状态确定第3条束线采用正离子源或者负离子源。本文简要介绍了HL-2M装置的加热束线布局和系统设计概念,综述了基于4套80k V/45A/5s离子源的5MW-NBI中性束加热束线的设计参数及研制进展。在物理和工程可行性简要分析基础上,给出了采用2套200kV/12.5A/10s热阴极负离子源的2.5MW-NBI束线的概念设计、工程设计及技术研究进展。

摘要：为改善某车型车门结构的动、静态性能,通过建立车门的有限元模型,进行了有限元模态分析和试验模态分析,并将有限元计算模态与试验模态进行对比以验证有限元模型的正确性;进而采用灵敏度分析方法筛选出影响车门性能的主要部件,使用最优拉丁超立方设计方法对其厚度进行采样,然后以车门刚度和模态频率为约束条件,以车门总质量极小化为目标函数,构建响应面数学模型,最后选用二次序列规划法对车门结构进行优化,结果表明,优化后车门质量降低的情况下,刚度和动态性能均得到了有效改善和提高。

摘要：由于圆柱形阳极层霍尔推力器的阳极分段形式会影响到推力器内电势的分布,进而影响到推力器内放电等离子体中电子的运动形式和工质的电离率。本文主要从实验和仿真模拟两个方面来分析不同的阳极分段形式(单段阳极、两分段阳极、三分段阳极和四分段阳极)在同样的工作条件下,对离子束流分布的影响。通过结果分析来指导阳极的结构设计。由结果可知两分段阳极时的离子束电流和离子束能量较高。在束流直径35mm内的四种阳极分段形式下的束流电流分布有一定的差别,其他位置基本相同。900V的放电电压下,两分段阳极下的束流能量分布比三分段阳极的整体上均高32e V左右,比单阳极和四分段阳极高20e V左右(除去中轴线和边沿附近)。此研究结果对圆柱形阳极层霍尔推力器的阳极设计提供了可靠的理论依据。

摘要：中性束注入加热是磁约束聚变实验中非常有效的辅助加热方法,已建成的5 MW中性束在中国环流三号(HL-3)托卡马克1 MA等离子体电流高约束模式放电中起到了重要的作用。为了实现HL-3装置2.5 MA的H模放电,计划建造3条中性束注入加热系统,总加热功率达到20 MW。为HL-3设计了7 MW中性束注入器,从中性化效率和束功率沉积两方面研究束传输效率。基于蒙特卡罗方法分析了两种束流参数下中性化器性能,给出了最佳中性化效率所需的气体靶厚,并以功率沉积的方法分析了两种束流的传输性能。结果表明:当中性化送气分别为0.6 Pa·m^(3)·s^(-1)和1.1 Pa·m^(3)·s^(-1)时,束流达到最佳中性化效率;当束散角为1.2°时,两种束流参数得到的中性束功率分别为7.2 MW和6.8 MW,束传输效率分别为0.4和0.35。因此,7 MW中性束离子源参数将优选100 kV/45 A,但注入器仍保留了提供120 keV氘束的能力。

摘要：高压电源是中性束加热用离子源束流引出的关键设备,其运行参数和性能直接决定引出束粒子能量和离子源引出效率。为了进一步提高中性束离子源实验平台高压运行参数和性能,重新优化设计并研制了80k V/50A高压电源的所有模块。首先介绍了80k V/50A高压模块电源的主电路拓扑结构和电源模块,运用仿真软件对高压电源主回路进行了充放电、打火保护仿真,仿真结果符合设计要求。最后,通过调试实验发现了电源模块存在空间绝缘不足、整流桥击穿、触发控制不响应等问题,进行了分析优化改进,完成了80k V/50A高压模块电源的升级研制。

摘要：为了给HL-2M装置建设一条5 MW中性束加热束线,开展了中性束加热用热阴极弧放电离子源放电室的研制。这条中性束束线包含4套80 kV/45 A/5 s离子源,放电室的设计指标为850 A/5 s。首先采用CST软件中的电磁工作室对特定几何结构的放电室会切磁场进行了模拟计算,得到了会切磁场分布,验证了会切磁场布局的合理性。针对放电室加工工艺和实验过程中局部拉弧等问题,对放电室结构进行了不断改进。放电室侧壁由40列会切磁体改为7圈环形磁体,阴极灯丝结构从灯丝板结构最终改为陶瓷可伐结构,并且在放电室和加速器之间增加了陶瓷屏蔽。在阴极板结构放电室和阴极陶瓷可伐结构放电室内都获得了正常的弧放电。最终定型的放电室采用周边7圈环形会切磁体和陶瓷可伐结构。在定型的放电室内达到了5 MW中性束束线离子源弧放电的指标。弧放电时间接近5 s,最大弧放电电流达到1 000 A。