托卡马克装置

摘要： 中国人造太阳运行时间突破千秒2021年12月30日夜,EAST控制大厅里,有“人造太阳”之称的、正在运行的国家重大科技基础设施--全超导托卡马克装置(EAST)东方超环再次创造新的世界纪录,实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行,这是目前世界上托卡马克装置实现的最长时间高温等离子体运行。

摘要： 记者从中科院合肥物质科学研究院获悉,2021年12月30日晚,中科院合肥研究院等离子体所EAST控制大厅里,正在运行的国家重大科技基础设施EAST全超导托卡马克装置(东方超环)再次创造新的世界纪录,实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行,这是目前世界上托卡马克装置实现的最长时间高温等离子体运行。据悉,EAST装置运行15年来,先后实现了1兆安、1.6亿度、1056秒的等离子体运行,通过开放共享的建制化管理模式,全面实现了EAST设计参数指标,在稳态等离子体运行的工程和物理上继续保持国际引领。EAST装置取得的系列创新成果,为自主建造聚变工程实验堆提供了重要的实验基础。

摘要： 【英国托卡马克能源公司网站2022年3月10日报道】英国托卡马克能源公司(Tokamak Energy)近日宣布,其原型聚变堆ST40已实现1亿°C等离子体温度。这是太阳中心温度的7倍,并且是实现受控核聚变必须达到的温度。这是球形托卡马克装置首次实现这一重要里程碑。托卡马克能源公司主要开展球形托卡马克研究,因为在同一磁场强度下,球形托卡马克装置产生的等离子体压力比传统托卡马克装置高得多,即球形托卡马克的效率更高。

摘要： 稳定的等离子体放电是开展高质量物理实验的主要基础,在等离子体垂直位移发生偏移时,需对其进行反馈控制以修正偏移量。为了对等离子体垂直位移进行有源反馈控制,文章设计了一种24脉波变流器,其需要满足特殊的供电条件,即双星形联结发电机供电。优化设计的24脉波变流器,其通过正、负两组变流器协同工作,实现大电流下的四象限运行;通过变压器和变流器的有序组合,使得发电机两个星级供电的负荷均衡;采用逻辑带环流的控制方式,使得电流过零连续平滑;并充分利用双星形联结发电机阻抗较大的特点来抑制环流,且省去平衡电抗器,降低了电源成本。仿真结果表明,这种24脉波变流器在双星形联结发电机供电的特殊供电条件下,能够满足等离子体垂直不稳定控制的基本要求。

摘要： 【本刊2021年6月综合报道】俄罗斯政府2021年5月26日宣布向库尔恰托夫研究院(Kurchatov Institute)拨款49亿卢布(6660万美元),用于T-15MD托卡马克热核装置的技术改造。改造工作将在2021至2024年进行。完成改造后,T-15MD总热功率将达到11兆瓦。低温设备、物理诊断和锂循环系统也将得到升级。此前几天,俄总理米舒斯京5月18日在库尔恰托夫研究院参加T-15MD投运仪式。T-15MD位于T-15托卡马克装置的旧址。

摘要： 【英国《国际核工程》网站2021年7月14日报道】俄罗斯博奇瓦尔无机材料研究所(VNIINM)近日完成氚循环工艺的基本技术方案的编制。该方案将用于特罗伊茨克创新和热核研究所(TRINITI)强场托卡马克装置(TSP)的改进。氚循环工艺是核聚变堆基础设施的关键系统之一。实验中使用的氘-氘燃料在反应过程中会生成氚。氚循环工艺用于从等离子体中清除氚,从而保证托卡马克装置的运行。

摘要： 东方超环EAST装置是中国科学家独立设计建造的世界首个全超导托克马克。建成运行15年来先后创造多项托卡马克运行的世界纪录,推动中国稳态磁约束聚变研究走在了国际前列。基于EAST装置成果,通过开展全面开放共享的国际交流与合作,中国深度参与了国际热核聚变实验堆ITER计划并在ITER计划中发挥了重要作用,同时开展聚变工程试验堆设计和预研,为人类核聚变研究作出了重要的贡献。

摘要： 东方超环EAST装置是中国科学家独立设计建造的世界首个全超导托克马克.建成运行15年来先后创造多项托卡马克运行的世界纪录,推动中国稳态磁约束聚变研究走在了国际前列.基于EAST装置成果,通过开展全面开放共享的国际交流与合作,中国深度参与了国际热核聚变实验堆ITER计划并在ITER计划中发挥了重要作用,同时开展聚变工程试验堆设计和预研,为人类核聚变研究作出了重要的贡献.

摘要： 万物生长靠太阳。今天支撑人类社会运转的几乎一切能源,从煤、石油、天然气,到风能、生物能,其本质都是太阳能,而太阳上的能量来自内部的核聚变反应。就像儿歌中所唱的,"我有一个美丽的愿望,长大以后能播种太阳",长久以来,人类一直希望通过可控核聚变反应.

摘要： 太阳之所以能发光发热,靠的是其内部发生的核聚变反应。因此,核聚变装置被人们形象地称作"人造太阳"。根据我们国家核工业中长期的发展远景目标,到本世纪中叶我们要实现核聚变能的应用,实现这一目标面临着诸多挑战。12月4日,新一代"人造太阳"装置——中国环流器二号M装置(HL-2M)建成并实现首次放电,标志着中国自主掌握了大型先进托卡马克装置(一种利用磁约束来实现受控核聚变的环性容器)的设计、建造、运行技术。

摘要： 本文简述了对托卡马克装置中子及γ射线进行辐射监测与模拟计算的可行性,分析了采用两种手段进行评估需解决的问题,有效的探知了国内外几大典型的托卡马克装置目前采用的监测及计算方法,分析各方法的优越性及未来开展工作的出发点.

摘要： 电流密度分布和安全因子(q)分布对等离子体输运过程、磁流体(MHD)稳定性以及能量约束有很大影响.动态斯塔克偏振仪(MSE)被公认为用于测量电流密度分布和安全因子分布最可靠的诊断之一.目前,在HL-2A托卡马克装置上已经成功发展了3个空间道的MSE系统,测量得到3个空间位置的磁场倾斜角,其径向覆盖范围为10cm,时间分辨可达到5ms.应用CPF代码(Current Profile Fitting)结合MSE测量数据的限定条件,可以得到电流密度和安全因子(q)的径向分布,其中q=1面的位置与电子回旋辐射诊断(ECE)测量得到锯齿振荡反转面的位置一致.

摘要： 准确的有效电荷数(Zeff)计算对高温等离子体中杂质的控制非常重要.可见光轫致辐射的精确测量是获得可靠的Zeff数值的首要因素.首次获得了HL-2A装置中空间分辨率为1cm的可见光轫致辐射的剖面分布,进行了不同放电条件下,如NBI/ECRH辅助加热、L-H模转化以及杂质注入期间的轫致辐射剖面分布的测量.真空室内壁上光吞食器(靠近等离子体强场侧且面向成像镜头)的安装有效地减小了壁反射对轫致辐射测量精度的影响,解决了托卡马克装置中常见的壁反射问题.利用高光通量、高谱分辨率的光谱仪对523.6nm附近的连续波段进行选择测量,有效地避免了辅助加热或杂质注入实验条件下杂质线对连续谱段的干扰.实验结果表明,欧姆放电下的轫致辐射分布呈芯部峰化特征,且位于等离子体弱场侧的中平面上部r=26cm附近会存在一个局部辐射区域,该区域在NBI注入约8ms之后辐射强度迅速增加.较高电子密度条件下对应的Zeff较小.

摘要： CS电源在投入托卡马克装置运行前以及物理实验前均需要做本地调试实验,因此,设计一套自检调试控制系统就显得尤为必要.同时,自检调试控制系统独立运行于中央控制系统之外,需要区分与中央控制系统的优先级高低,避免出现数据冲突的情况.本文使用强大而灵活的LabVIEW开发工具创建可靠的实时解决方案,首先完成了硬件控制系统的搭建,包括机箱、控制器以及板卡等的选取,在此基础设计了基于LabVIEW图像化界面的上位机软件以及RT软件,经过实验验证,系统稳定,可靠性高,可以满足CS电源自检调试的要求.

摘要： 介绍了EAST上核测量诊断总结及展望，聚变能是宇宙中最基本的力量人类终极能源。聚变能的安全、清洁、资源无限等特性是解决人类能源问题的根本出路之一，核聚变能是一种取之不尽用之不竭的新能源核聚变能利用的燃料是氢的同位素氘(D)和锂(Li).

摘要： 介绍了EAST上核测量诊断总结及展望，聚变能是宇宙中最基本的力量人类终极能源。聚变能的安全、清洁、资源无限等特性是解决人类能源问题的根本出路之一，核聚变能是一种取之不尽用之不竭的新能源核聚变能利用的燃料是氢的同位素氘(D)和锂(Li).

摘要： 介绍了EAST上核测量诊断总结及展望，聚变能是宇宙中最基本的力量人类终极能源。聚变能的安全、清洁、资源无限等特性是解决人类能源问题的根本出路之一，核聚变能是一种取之不尽用之不竭的新能源核聚变能利用的燃料是氢的同位素氘(D)和锂(Li).

摘要： 核工业西南物理研究院正在建设的HL-2M托卡马克液氦低温系统中低温用户每周实验需消耗约16m3液氦,所以设计了一套氦回收纯化系统,此系统包含了回收、储存、纯化三个部分.回收系统由两台流量分别为50m3/h和100m3/h高压活塞压缩机组成;储存系统由中高压储罐及气囊组成,最大存储能力6000m3,其中4800m3高纯氦及1200m3非高纯氦;纯化系统核心设备为纯化器,纯化器出口的氦气纯度达到99.999％以上.系统建成后最大氦气回收速率为150m3/h.

摘要： 核工业西南物理研究院正在建设的HL-2M托卡马克液氦低温系统中低温用户每周实验需消耗约16m3液氦,所以设计了一套氦回收纯化系统,此系统包含了回收、储存、纯化三个部分.回收系统由两台流量分别为50m3/h和100m3/h高压活塞压缩机组成;储存系统由中高压储罐及气囊组成,最大存储能力6000m3,其中4800m3高纯氦及1200m3非高纯氦;纯化系统核心设备为纯化器,纯化器出口的氦气纯度达到99.999％以上.系统建成后最大氦气回收速率为150m3/h.

摘要： 核工业西南物理研究院正在建设的HL-2M托卡马克液氦低温系统中低温用户每周实验需消耗约16m3液氦,所以设计了一套氦回收纯化系统,此系统包含了回收、储存、纯化三个部分.回收系统由两台流量分别为50m3/h和100m3/h高压活塞压缩机组成;储存系统由中高压储罐及气囊组成,最大存储能力6000m3,其中4800m3高纯氦及1200m3非高纯氦;纯化系统核心设备为纯化器,纯化器出口的氦气纯度达到99.999％以上.系统建成后最大氦气回收速率为150m3/h.

摘要： 本发明公开了一种适用于EAST托卡马克装置光学镜头保护的shutter装置，光学镜头位于光学炮筒最前端并与水平线成45度夹角，shutter装置包括不锈钢圆筒、内侧导轨和不锈钢滑轮、铁质盖板、吸铁石、限位滑轮、直线传动丝杆、固定丝杆、步进电机；内侧导轨和不锈钢滑轮通过插销连接然后安装在不锈钢圆筒内侧；铁质盖板通过插销连接在圆筒前端，可以自由上下转动，圆筒下端固定吸铁石能够提高盖板的密封性；直线传动丝杆一端焊接在圆筒的固定器上，穿过限位滑轮，另一端与固定丝杆之间通过内外螺纹连接；固定丝杆固定在步进电机转轴上，能够驱动直线传动丝杆和不锈钢圆筒做直线运动，从而完成前端盖板打开或者关闭动作，满足光学诊断测量需求并能够保护炮筒前端的光学镜头。

摘要： 本发明公开一种利用电热推进对托卡马克装置加料的方法及装置，利用毛细管放电等离子体发生器产生的高速、高压等离子体射流推动冰冻燃料弹丸达到合适的注入速度进入反应堆心，从而使托卡马克装置中的等离子体得到有效地补充并达到及维持聚变反应条件。本发明建立的托卡马克装置加料方法及系统方案，与目前托卡马克聚变实验装置中常用的多级轻气枪弹丸注入系统相比，不仅可以得到更高的注入速度，注入频率和加料效率，而且能保证较低的杂质引入，所需要的输入能量更低，同时具有一定的智能性，极大地提高了托卡马克聚变堆稳态运行的可能性。

摘要： 本发明公开了一种托卡马克装置中晕电流的测量方法及装置，在托卡马克装置真空室内壁上布置相互并联的具有高频响应的罗口线圈，通过测量罗口线圈上的感应电流，可以得到真空室内部磁场的变化情况，在此基础上根据托卡马克装置中高温等离子体、周围纵场磁体、极向场磁体以及真空室本体包通过托卡马克装置真空室内部布置罗口线圈进行测量，不仅可以获得晕电流的大小，而且可以获得晕电流沿装置环向分布的不均匀性。

摘要： 本发明涉及制造真空设备相关技术领域，且公开了一种用于球形托卡马克装置的抽气装置，包括吸气壳，所述吸气壳的一侧固定安装有输气管，所述吸气壳的内壁活动安装有主动块，且主动块的内壁中部活动安装有密封圈。本发明通过设置有主动块和从动块，因而使得驱动杆在带动主动块或从动块任一转动的过程中，通过其主动块与从动块之间留有的吸气腔保证其主动块与从动块在相对转动时，通过其吸气腔的打开，实现对输气管中的气体吸入，同时，在其主动块持续挤压转动的过程中，通过其吸气腔中的气流从排气道中卸出，保证其主动块与从动块之间的转动持续的实现气流的吸出，最终实现高效制造真空环境的目的。

摘要： 为解决现有技术的托卡马克装置极向场线圈在放电过程中会发生整体径向位移的技术问题，本发明实施例提供一种托卡马克装置极向场线圈及柔性固定装置，包括：金属固定块；固定槽，设于金属固定块的一侧；波纹板，设于固定槽内；以及电木板，用于设于波纹板的外侧，电木板将波纹板挤压在固定槽内形成过盈配合。本发明实施例通过柔性固定装置的金属固定块、固定槽、波纹板和电木板，实现了当托卡马克装置极向场线圈产生径向位移的作用力时，通过电木板将波纹板挤压在固定槽内形成过盈配合的预应力与产生径向位移的作用力进行平衡，从而，避免了托卡马克装置极向场线圈在放电过程中会发生整体径向位移情形。

摘要： 本申请属于核聚变技术领域，具体涉及一种用于托卡马克装置真空室内壁螺柱焊接的装置及方法；该装置，包括：定位孔板、固定支架和定位销；定位孔板的两端固定有固定支架；固定支架与真空室的窗口法兰形状相适配，其上加工有螺纹孔，用于将固定支架固定到真空室的窗口法兰上；定位孔板上设有至少一个定位通孔，定位通孔的位置与焊接位置对应，用于在焊接螺柱焊接过程中供焊枪头插入以定位焊接焊接螺柱；定位销设置在定位孔板上，用于放入激光跟踪仪测量靶球。通过定位孔板对定位通孔进行定位，并且通过定位通孔对焊枪头进行定位，从而对焊接螺柱进行定位。在焊接时只需要将焊枪头穿入定位通孔内进行焊接操作，就不会出现偏焊或螺柱歪斜的情况。

摘要： 本发明公开了用于托卡马克装置观察窗的护窗装置，包括波纹管密封直接转轴、双联式万向节、支撑座、连接件和挡板，所述支撑座可拆卸式安装在托卡马克真空室法兰内侧壁上，所述连接件转动设置在支撑座上，所述连接件一端与用于遮挡石英玻璃观察窗的挡板连接，另一端通过双联式万向节与波纹管密封直接转轴连接，所述波纹管密封直接转轴安装在托卡马克真空室法兰外侧，所述波纹管密封直接转轴、双联式万向节、连接件和挡板的数量均至少为2个，多个挡板分层设置。本发明解决了现有传动结构对制造和安装精度要求高、易被破坏，且对多页挡板的运动进行控制时导致结构复杂的问题。

摘要： 本发明公开了一种适用于EAST托卡马克装置光学镜头保护的shutter装置，光学镜头位于光学炮筒最前端并与水平线成45度夹角，shutter装置包括不锈钢圆筒、内侧导轨和不锈钢滑轮、铁质盖板、吸铁石、限位滑轮、直线传动丝杆、固定丝杆、步进电机；内侧导轨和不锈钢滑轮通过插销连接然后安装在不锈钢圆筒内侧；铁质盖板通过插销连接在圆筒前端，可以自由上下转动，圆筒下端固定吸铁石能够提高盖板的密封性；直线传动丝杆一端焊接在圆筒的固定器上，穿过限位滑轮，另一端与固定丝杆之间通过内外螺纹连接；固定丝杆固定在步进电机转轴上，能够驱动直线传动丝杆和不锈钢圆筒做直线运动，从而完成前端盖板打开或者关闭动作，满足光学诊断测量需求并能够保护炮筒前端的光学镜头。

摘要： 本发明公开一种利用电热推进对托卡马克装置加料的方法及装置，利用毛细管放电等离子体发生器产生的高速、高压等离子体射流推动冰冻燃料弹丸达到合适的注入速度进入反应堆心，从而使托卡马克装置中的等离子体得到有效地补充并达到及维持聚变反应条件。本发明建立的托卡马克装置加料方法及系统方案，与目前托卡马克聚变实验装置中常用的多级轻气枪弹丸注入系统相比，不仅可以得到更高的注入速度，注入频率和加料效率，而且能保证较低的杂质引入，所需要的输入能量更低，同时具有一定的智能性，极大地提高了托卡马克聚变堆稳态运行的可能性。

摘要： 本实用新型公开了一种基于法拉第效应的托卡马克装置的等离子体电流测量装置，包括有安装在托卡马克装置的真空室内的光纤传感环和位于托卡马克装置的真空室外侧的光信号调制系统以及计算机，所述的光纤传感环包括有四分之一光纤波片、传感光纤和反射镜，所述的光纤波片和反射镜固定在托卡马克真空室内壁，所述的传感光纤沿着托卡马克装置的真空室壁极向绕一圈并将处于传感光纤末端的反射镜与另一端的光纤波片闭合以形成闭合传感环；所述的光纤波片与光信号调制系统通过保偏光纤连接，光信号调制系统与计算机通过信号线连接。本实用新型能够对等离子体电流的长时间高精度测量。