摘要：磁约束型聚变装置采用超导线圈流通强直流来产生高强磁场,约束高温等离子体进行聚变实验。因此,失超保护系统尤其是直流保护开关的设计极为重要。随着线圈电流的增大,设计了各种不同的开关结构来满足不断提高的开断参数的需求。总结了国内外超导聚变装置中的直流保护开关技术的发展,描述了经典的机械开关、人工电流过零关断开关的应用,介绍了先进全控器件混合式直流开关的最新研究进展,并描述了正在研究中的用于中国聚变工程实验堆(China fusion engineering test reactor,CFETR)的15k V/70k A混合式直流开关的设计挑战。

摘要：ITER ELM线圈的安装位置和工作环境使其在运行中会承受很大的电磁力和受到因核热和欧姆热产生的热膨胀。使用ANSYS有限元软件对六种不同支撑结构做了应力分析,并进行了优化设计。最终确定了当横向梳齿上下两端的通孔为椭圆形且是V字形排列时其最大Tresca应力最小。分析结果为支撑的合理设计提供了理论依据。

摘要：根据EAST物理实验要求,EAST ICRF天线被设计成带有一种沿着EAST装置径向方向移动的液压驱动导轨式结构。为了验证移动结构的可行性,对ICRF天线移动结构支撑部件通过公式和有限元方法进行了相关的计算分析,分析结果满足设计要求。对ICRF天线整体结构进行了受力分析以及对装配好的ICRF天线移动结构进行了调试,受力分析表明ICRF天线能够稳定移动,调试结果满足设计要求。

摘要：偏滤器是托卡马克装置——中国聚变工程实验堆(China Fusion Engineering Test Reactor,CFETR)的核心部件之一,是高温等离子体与材料直接接触的过渡区域。本文在满足CFETR总体设计要求和设计依据的前提下,针对不同的等离子体位型(类ITER和雪花等离子体位型),设计了同一盒体支撑的3种偏滤器结构,即类ITER偏滤器、雪花偏滤器和类ITER-雪花偏滤器,并对类ITER偏滤器结构进行了详细设计,包括第一壁设计、两侧支撑轨道设计、冷却系统设计和抽气系统设计。通过计算磁力线膨胀系数,验证了3种偏滤器结构设计的合理性,为偏滤器结构进一步优化和改进提供了必要的理论依据。

摘要：中性束注入器(NBI)主低温冷凝泵为J字型内置式,其防辐射挡板结构设计需综合考虑结构参数对辐射传热量及抽速的影响。本文选用蒙特卡罗方法追踪每份热辐射,以求解辐射传热量,并利用控制变量法得出辐射传热量与防辐射挡板结构参数之间的关系。模拟结果表明,壁面发射率、防辐射挡板结构单元的高度对低温冷凝板的辐射传热量影响较大,而结构单元的边界形状对辐射传热量影响较小。研究结果将为EAST-NBI主低温冷凝泵的优化提供依据并可为类似J字型内置式低温冷凝泵的设计提供参考。

摘要：设计了EAST 4.6GHz低杂波器件的一系列主动水冷冷却结构,阐述了直波导、波导弯头、天线单元的水冷结构设计,并使用有限元模拟软件ANSYS计算了这些部件的发热和对流冷却,计算并展示了部件上的温度分布二环结构变形。通过计算,优化直波导单面水冷结构为双面水冷。计算结果表明,立弯波导弯头的水冷结构明显好于侧弯弯头。原天线单元前端温度分布集中,热应力很大,不符合实验要求。优化后的天线单元前端的温升和热变形可以达到LHCD实验要求。

摘要：介绍了RF离子源驱动源的结构设计及RF线圈的热流固耦合分析。RF离子源采用外置天线的感应耦合方式,采用双射频驱动源设计,每个射频驱动源功率约60k W,总体功率为120k W,可产生均匀高密度的等离子体,以满足稳定的长脉冲运行的要求。在完成上述工作的基础上完成了RF离子源样机组装和初步实验测试。

摘要：托卡马克等离子体的三角形变和拉长比对约束和磁流体稳定性有很强的影响 ,因此在托卡马克装置极向场设计中 ,在基于物理和工程考虑所预先选定的等离子体平衡位形几何参数下 ,如何优化确定外部极向场线圈位置和电流 ,是一个具有重要实际意义的研究课题 .为优化确定托卡马克极向场线圈 ,给出了一个有效的多变量平衡优化方法 ,能以事先规定的等离子体平衡位形的一些几何参数为目标函数 ,优化确定极向场线圈位置和电流 .并应用它于HT 7U平衡位形计算 ,得到了所需的结果 .

摘要：在DSP扣除斜率算法的基础上,设计了一种新型交替式积分器。该积分器利用DSP进行逻辑控制,使两个模拟积分器交替工作,减小两个积分器的积分时间,从而有效克服由于电容和温漂带来的误差,实现了对信号的长时间积分。同时采用Iqmath库函数实现定点处理器的运算来提高实时精度,很方便地实现了实时而准确的积分处理。

摘要：对EAST偏滤器热沉冷却水过渡接头在等离子体破裂时受到的主要电磁载荷进行了分析计算,提出了新的过渡接头结构。通过新结构在极端载荷下的有限元分析以及开展的焊接预研和测试,对接头结构及制作方案进行了优化,最终完成了偏滤器热沉冷却水过渡接头的设计,并成功运用于EAST偏滤器热沉的改造中。