摘要：[目的]全超导托卡马克是稳态运行的基础,而及时、可靠的失超探测是保证超导磁体运行安全的关键所在,享有聚变装置安全的最高等级。[方法]文章综述了聚变磁体失超电压探测的方法原理和实现途径,简要概括了失超探测的研究进展和主要托卡马克装置所采用的失超探测方案,介绍了失超电压探测的基本原理和过程。并以全超导托卡马克实验装置(east)为例,分析失超电压探测的干扰来源及耦合机制,提出两级解耦补偿方案,并建立初级补偿优化分析模型和等离子体耦合干扰动态补偿机制。[结果]实测结果表明,该补偿方案能够实现99.9%以上的噪声抑制比,有效改善失超探测的信噪比和可靠性。[结论]建立的初级补偿优化分析模型和等离子体耦合干扰动态补偿机制可拓展至其他托卡马克装置,从而为未来聚变堆的失超探测设计和磁体安全运行提供必要积累。

摘要：在托卡马克装置运行过程中,装置内壁吸附的杂质粒子会释放到内真空室,影响等离子体的平稳运行。因此需要在放电前对装置进行壁处理清洗。设计了差分抽气测量系统,可以在保持内真空室气体比例不变的前提下降低压力,实现四极质谱仪的正常工作,检测壁处理清洗期间的气体成分。整个设计过程围绕关键部件小流导法兰的流导设计展开,采用粒子平衡法计算得出小流导法兰的设计参数。可以在分子流流态下将待测腔室的气压从10 Pa降低至约0.01 Pa。设计结果为类似高压力条件下气体成分监测设备的设计提供参考。

摘要：east全超导托卡马克装置坐落于安徽省合肥市的科学岛,是我国自主设计、研制并拥有完全知识产权的国际首个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置,有“人造太阳”之称。east由Experimental(实验)Advanced(先进)、Superconducting(超导)、Tokamak(托卡马克)这4个英文词首字母拼写而成。

摘要：为了满足复杂多变的电磁环境对正弦电流精度和变频调幅稳定输出的要求,提出了LC串联谐振理论与高频PWM调制技术相结合的设计思想。研制了一种多频点(10~3800 Hz)、电流高达8000 A的正弦波电源。FTD电源采用直流开关电源技术、SPWM调制技术和LC串联谐振理论。输出电流工作点包括10 Hz@8000 A、20 Hz@6000 A、30~110 Hz@5000 A和1.3~3.8 kHz@2400 A。采用电流反馈和频率反馈控制策略,输出电流精度可达5%。测试结果表明,FTD电源能够满足系统要求,实现了对偏滤器偏转磁场的强度和频率的调节,为偏滤器靶板的粒子热沉积效果的对比实验提供了支持。

摘要：east is a full superconducting tokamak with an elongated plasma cross-section. It consists of supercon- ducting poloidal field (PF) magnet system, toroidal field (TF) magnet system, vacuum vessel with inner parts, ther- mal shields and cryostat vessel. The mission of the project is to widely investigate both physics and technologies of advanced tokamak operations, especially the mechanism of power and particle handling for steady-state operations. The cryogenic component is mainly composed of superconducting TF and superconducting PF coils that ensure the ability of sustaining magnetic field for plasma confinement, control and shaping in steady-state. This report describes the process of the structure design of cryogenic component support for east.

摘要：针对ICRF天线原有的驱动结构由于无自锁而导致天线移动过程中无法精确定位的缺点,给出了两种新的驱动结构设计方案,两种方案主要由步进电机和涡轮蜗杆减速器组成,均具有启动速度慢,推、拉力大,能精确定位的特点。在设计过程中,对两种驱动结构的启动转矩、丝杠的强度和稳定性进行了校核,通过理论计算分析,两种驱动结构设计均满足设计要求。整个驱动结构改进设计方案和方法可为其他同类装置提供有益的借鉴。

摘要：针对碲锌镉阵列探测器设计了一种前端读出电子学。采用N沟道JFET共源共栅输入缓冲电路和集成运算AD8066构成低噪声电荷灵敏前置放大器,使用Sallen-Key滤波器实现对核脉冲信号的准高斯成形。在室温下对~(152)Eu进行能谱测量,其能量分辨率可达到13.2%121 keV,本设计为后续east硬X射线实时二维强度成像及能谱诊断系统研究奠定了重要的实验基础。

摘要：east托卡马克核聚变实验装置是世界上从事核聚变研究的先进科学设备。east低温系统是该装置的主要子系统之一,其相应DCS控制系统具有很高的稳定性和可扩展性,各部分的控制相互独立、并行执行。本文详细介绍和分析了east低温控制系统及在正常降温、稳态和失超模式下的控制流程设计。

摘要：east是一个全超导磁体系统的托卡马克实验装置,超导纵场和极向场磁体工作在4K温区下。在磁体和其它发热部件之间布置有冷屏系统,以减少作用到所有低温冷质部件上的热载,将其保持在最低水平。该系统包括真空室冷屏(内冷屏)和外真空杜瓦冷屏(外冷屏)两部分。在分析了冷屏低温运行时所受热应力以及等离子体破裂时所受电磁载荷的基础上,运用大型有限元分析程序NASTRAN,对其不同载荷状况进行了数值计算,为其结构设计与优化提供了理论依据。

摘要：介绍了east装置聚变实验数据分析与可视化集成软件eastScope的设计与实现。该软件采用ActiveX技术实现了多种格式数据访问方式的统一,调用了MATLAB引擎进行信号表达式运算,使用OpenGL技术完成了阵列信号的三维显示等。只需操作鼠标就可以完成信号的处理、分析、对比以及二维、三维显示,并能用交互式方式实现二维图形的任意轴缩放,三维图形的旋转、平移与缩放。