摘要：在EAST全超导托卡马克核聚变放电实验中,某些信号需要低功耗、便捷的进行独立同步采集与分析;而现有的大型采集系统并不能满足此需求,所以需要设计一套低功耗的、便携式的多通道数据采集系统来保障EAST实验的顺利进行;系统具有界面友好、性能稳定等诸多优点;在LabVIE软件编程环境中,系统能够实现对多达32路信号的同步采集、实时显示、数据存储、数据分析以及历史数据回放等功能;经过实验测试,该系统运行稳定可靠,完全满足EAST实验的数据采集需求。

摘要：EAST是国家大科学工程实验装置,在实验放电过程中,其周围有着非常复杂的电场环境;为了在放电期间达到实时监控周围电场的要求,进而设计了电场实时测量系统;该系统在实验过程中,检测瞬态电场的分布及其强度,为电磁兼容(EMC)的设计提供实时的数据分析;其硬件架构主要包含单极子电场探头,光电隔离设备,RAID磁盘阵列以及PXI平台,软件主要使用LabVIEW对FPGA进行软件编程,对数据进行实时的采集和处理;经过测试,目前该系统可实现单个通道,50 MHz/s采样率的数据采集以及四通道12.5 MHz/s的同步数据采集,满足了对高频模拟信号进行多通道实时数据采集、处理和存储要求。

摘要：聚变堆等未来先进核能系统要求材料在强流高能中子辐照下长期保持良好的结构稳定性和机械性能。为适应未来先进核能技术发展的需要,中国科学院核能安全技术研究所?凤麟团队牵头研发了具有我国自主知识产权的中国抗中子辐照钢——CLAM钢。CLAM钢的设计考虑了未来核能清洁性的要求,以及苛刻服役环境中材料抗辐照、耐高温、耐腐蚀等性能要求。通过中子学计算分析设计了低活化成分范围,基于选择性纳米相析出进行了抗辐照、耐高温性能优化设计。针对材料的抗辐照性能,利用国内外中子、离子、电子及等离子体辐照设施开展了系列辐照考验研究,通过多角度表征辐照前后材料的微观结构和宏观性能,综合评估了材料的辐照性能,并与国际上同类材料在相近或相同条件下的辐照性能进行了对比分析,结果表明CLAM钢具有良好的抗辐照性能。

摘要：引用变压器理论分析了托克马克装置中性束注入系统高压直流缓冲器的工作原理,推导了等效电阻和电感值计算方式,计算出了故障电流的时间函数,给出了高压缓冲器的设计方法和参数选择;重点分析了不同铁磁材料的属性,并给出了优选方案;最后结合国家大科学工程实验,在EAST NBI平台,验证分布式缓冲器的设计理论,为高压直流缓冲器的设计提供理论依据。

摘要：双涡流驱动快速充气阀已经在中国科学院等离子体物理研究所研制成功,为了快速、自动地给快速充气阀供气并精确测量充气量,本文设计搭建了一套快速充气阀自动补气及进气量精确测量系统,并用于EAST托克马克物理实验。在2015年EAST实验运行中,该系统满足了快速充气阀对自动补气系统的可靠性和准确性两方面的要求。该系统的成功研制为EAST定量研究快速充气对缓解等离子体破裂的效果提供给了重要的工具。

摘要：为了管理EAST核聚变装置上电子回旋共振加热系统中采集的脉冲数据,监控EAST上140 GHz/4 MW ECRH系统的微波源和水冷子系统的工作状态,文中设计并实现了基于Qt和PHP的数据管理与发布系统。在现场采集下位机与控制室上位机之间,采用基于光纤通讯的工业以太网结构,保证数据的无干扰及实时传送。通过UDP协议,实时传输采集到的功率数据。控制室的上位机使用Qt双缓冲二维绘图技术对放电过程中采集的脉冲数据进行动态波形显示,保证显示图像清晰且无闪烁现象。通过TCP协议,传输每炮的完整脉冲数据。采用Qt内存绘图和PHP绘图技术两种方式进行每炮完整脉冲数据波形的静态显示。系统实现B/S和C/S两种波形访问方式。整体测试结果表明,数据管理与发布系统的各项技术指标满足要求。

摘要：可持续绿色能源核聚变具有清洁环保、原料储量丰富、安全可靠、不产生核废料等优点,是解决未来能源及环境问题的重要选择。然而,实现受控核聚变并非易事,托卡马克是最有希望实现可控聚变能的磁约束装置。大功率真空发射管是托卡马克装置中的一个重要器件,其电流作为发射电子管极限参量和额定功率的一个重要指标,取决于发射管本身的结构、尺寸、材料等。由于四极管的结构和工作原理十分复杂,很难直接获得发射电流随其结构参数变化的情况。可先将四极管等效成二极管结构来探寻二极管空间电荷限制流随其几何结构变化的规律,从而为等离子体加热发射管(四极管)结构设计及优化提供理论参考和有效依据。对此,本文通过查阅相关文献和书籍,对二极管空间电荷限制流方面国内外的研究状况进行总结和分析,并展望了其发展趋势。

摘要：中子能谱是核能系统中的关键参数之一,直接影响系统的安全运行与经济性能。在中子学实验和部分核技术应用领域中,通常采用不同的材料模块来得到特定的中子能谱。但是,传统的方法基于人工经验对材料模块进行反复迭代设计,需要大量的计算资源和人力成本,且很难精准复现出所需能谱。本文发展一种基于响应模块逆向优化的中子能谱调控方法,该方法设计了标准化尺寸的响应模块,通过预计算对每个模块进行矩阵标定,创新地提出了一种基于离散响应矩阵的输出能谱快速计算方法,能够得到响应模块任意排列组合的输出能谱,结合智能优化算法,快速构建出能够复现指定能谱的中子调控方案。基于该方法,程序自动构建出了国际热核实验堆(ITER)活化实验能谱,与人工调控方案输出能谱相比,本文方法输出能谱更为准确的复现了目标能谱,其最大偏差降低一个量级。

摘要：手套箱是托卡马克排灰气处理系统中减少氚泄漏的重要安全包容体,研究氚在TEP手套箱内的输运过程对氚安全包容系统的详细设计具有重要意义。本文首先基于COMSOL软件建立了物理模型,以日本量子科学技术研究开发机构的涉氚实验对该模型进行了验证,表明COMSOL软件能够很好地模拟氚在空间中的输运过程。然后根据中国聚变工程实验堆TEP最新设计参数开展了运行事件的模拟分析。结果表明:事件开始10 s后,手套箱内氚的浓度基本稳定在7×1014 Bq·m-3水平;应急系统启动后,需要277 s才能将氚的浓度降低至报警设定值以下。该模拟结果可以为CFETR TEP安全包容系统的详细设计提供数据支持。

摘要：针对我国低压配电网中普遍存在的三相不平衡问题严重影响配电网的运行安全及用户的用电体验,提出将三相电力弹簧应用于低压配电网的三相不平衡问题治理之中。分析了三相电力弹簧的主电路拓扑结构,介绍了三相电力弹簧的控制策略并设计了三相电力弹簧控制器。对三相电力弹簧治理低压配电网中三相不平衡问题治理的有效性进行了仿真验证。实验结果表明:三相电力弹簧能有效治理低压配电网中三相电压不平衡,稳定关键负载电压。