超导托卡马克

摘要： 【英国《国际核工程》网站2021年12月8日报道】韩国国家聚变研究所(NFRI)2021年11月宣布,其超导托卡马克聚变研究装置KSTAR堆创下了超高温等离子体在1亿°C下保持30秒的新纪录,打破了该研究所在2020年创下的持续20秒的记录。KSTAR于1995年启动建设,2008年建成投运。

摘要： 【英国《国际核工程》网站2020年12月3日报道】韩国国家聚变研究所(NFRI)2020年11月24日宣布,其超导托卡马克聚变研究装置K-STAR堆创下了超高温等离子体在1亿°C下保持20秒的新纪录。以前的记录均不超过10秒。

摘要： 可控聚变能是人类追求的一种清洁、安全、丰富的未来能源,其中磁约束核聚变研究主要采用托卡马克装置来开展.经过几十年的发展和实验验证,具有偏滤器位形的托卡马克已被国际上认证为实现聚变能最有可能的途径.当前,偏滤器靶板与等离子体强烈的相互作用是当前聚变研究面临的最为严峻的挑战,是我国全超导托卡马克装置EAST、国际热核聚变实验堆ITER亟待解决的难题.为此提出了解决这些难题的工作思路和重点研究内容.针对未来聚变堆稳态运行模式相关的偏滤器关键难题,在长脉冲时间尺度上深入开展高功率钨偏滤器运行的基础物理问题研究,实现对偏滤器热负荷和钨杂质的有效控制,并达到与芯部高性能等离子体的高效兼容,满足10～20 MW中性束及波加热条件下百秒量级长脉冲高约束模等离子体运行需求.同时探索钨偏滤器位形优化的新途径,提高钨偏滤器排热和排粒子能力,为未来聚变堆钨偏滤器运行和设计提供重要的物理参考.主要预期成果是明确钨偏滤器条件下基础物理过程及边界磁拓扑结构改变对偏滤器性能的影响,建立与高性能芯部等离子体兼容的先进偏滤器优化机制,以及在国际上率先实现长脉冲高热负荷条件下钨偏滤器热流分布的主动调控.

摘要： 从中科院合肥物质科学研究院获悉,有“人造太阳”之称的全超导托卡马克大科学装置EAST近期实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破,获得的实验参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件,朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步。

摘要： 11月13日,由中科院等离子体所自主设计、研制并拥有完全知识产权的磁约束核聚变实验装置,是世界上第一个非圆截面全超导托卡马克大科学装置EAST（人造太阳）,近期实现加热功率超过10兆瓦、实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破,获得的实验参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件,朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步.

摘要： To reveal the influence of helium state on the electrical properties of room temperature insulation breaks (RTIB) for a superconducting tokamak, a test platform used to perform high voltage-leakage current experiments was established. And using the test platform the high voltage-leakage current experiments of room temperature insulation breaks for a superconducting tokamak under static and flow rate of 0.65g·s?1 helium gas environment were performed. The results show that the room temperature insulation breaks for a superconducting tokamak under the two Helium states can fulfill the operating requirements.%为了解不同氦气状态对超导托卡马克室温绝缘子电性能的影响,建造了室温绝缘子氦气状态下电性能测试平台.利用该平台,在静态氦气和氦气流速为0.65g·s?1状态下进行了室温绝缘子高电压-漏电流实验.实验结果表明,两种氦气状态下室温绝缘子均满足使用要求.

摘要： 被称作中国“人造太阳”的国家大科学装置—-全超导托卡马克（EAST）东方超环再传捷报：7月3日晚，该装置实现了稳定的101．2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行，创造了新的世界纪录。

摘要： 2016年12月12日,我国自主研制的热核聚变核心部件,率先通过了国际权威机构认证,为国际热核聚变项目立了一大功,并成为新华社权威媒体评选的2016年度十大能源新闻之一。同时,我国可控核聚变试验也制造出了比太阳中心温度还要高的氢等离子体,并且稳定燃烧了一分多钟,创了世界纪录。从人类走进核能大门以来,可控核聚变一直被很多科学家视为能源界一项登峰造极的“神功大法”。这门“武功”究竟有多厉害？目前人类修炼了几成？且听笔者一一道来。

摘要： “啦啦啦，种太阳……”还以为“种太阳”只能出现在儿歌里，你就太天真啦。被称为中国“人造太阳”的国家大科学装置——全超导托卡马克东方超环（EAST）正在冉冉升起。这就带你去看看。

摘要： 【世界核新闻网站2016年12月14日报道】韩国国家聚变研究所（NFRI）近日宣布,韩国超导托卡马克先进研究堆（KSTAR）创下一个新的世界纪录——实现了持续70秒的高性能等离子体运行。

摘要： 焊接过程的数值模拟是焊接技术从“技艺”走向“工程科学”的重要标志之一。焊接的非平衡加热、冷却过程导致产生焊接应力与变形，严重影响焊接过程及结构的服役行为，是焊接结构研制过程中必须解决的关键技术问题之一。本文利用焊接传热理论和Goldak 双椭球热源模型，采用SYSWELD 分析软件对EAST超导托卡马克内真空室组件焊接温度场及应力、应变分布情况进行了数值模拟，并与焊接工艺试验实测结果进行了对比和分析。

摘要： 本文介绍HT-7U超导托卡马克内外真空室和夹层的抽气系统、等离子体放电内真空室的充气系统、烘烤和控制系统的计算和设计。

摘要： 受控核聚变物理实验是对人类未来新能源的探索,中科院等离子体物理研究所正在建造中的国家九五重大工程HT-7U超导托卡马克装置,就是一种利用磁场来约束等离子体的受控核聚变物理实验装置.而快速反馈系统是HT-7U超导托卡马克装置能够正常运行的重要保证.该系统以VXI总线机箱为基本单元,数字信号处理器(DSP)为核心,反馈响应时间为2-4ms组成的高速实时反馈系统.本文将简要地叙述本系统的基本组成.

摘要： 该文介绍了用远红外HCN激光干涉仪测量等离子体电子密度的原理，在我国大型超导托卡马克HT-7装置上设计并研制了一台多道远红外激光干涉仪，给出了在HT-7托卡马克装置上这台激光干涉仪测激光输出功率100mW，测量的时间分辨率为100μs。

摘要： 本文介绍了中科院等离子体物理研究所EAST托卡马克装置真空控制系统的设计原则和工程实现。为了实现对核聚变装置有效的远程监控,该系统的总体架构是采用基于Profibus总线的S7 PLC-DP分布式控制系统,在控制系统通讯、软件和硬件接口设计上充分考虑了大型物理实验装置对控制设计的高可靠性、先进性和可扩展性的要求。

摘要： 本文介绍了中科院等离子体物理研究所EAST托卡马克装置真空控制系统的设计原则和工程实现。为了实现对核聚变装置有效的远程监控,该系统的总体架构是采用基于Profibus总线的S7 PLC-DP分布式控制系统,在控制系统通讯、软件和硬件接口设计上充分考虑了大型物理实验装置对控制设计的高可靠性、先进性和可扩展性的要求。

摘要： 本文介绍了中科院等离子体物理研究所EAST托卡马克装置真空控制系统的设计原则和工程实现。为了实现对核聚变装置有效的远程监控,该系统的总体架构是采用基于Profibus总线的S7 PLC-DP分布式控制系统,在控制系统通讯、软件和硬件接口设计上充分考虑了大型物理实验装置对控制设计的高可靠性、先进性和可扩展性的要求。

摘要： 本文介绍了中科院等离子体物理研究所EAST托卡马克装置真空控制系统的设计原则和工程实现。为了实现对核聚变装置有效的远程监控,该系统的总体架构是采用基于Profibus总线的S7 PLC-DP分布式控制系统,在控制系统通讯、软件和硬件接口设计上充分考虑了大型物理实验装置对控制设计的高可靠性、先进性和可扩展性的要求。

摘要： 本文介绍了中科院等离子体物理研究所EAST托卡马克装置真空控制系统的设计原则和工程实现。为了实现对核聚变装置有效的远程监控,该系统的总体架构是采用基于Profibus总线的S7 PLC-DP分布式控制系统,在控制系统通讯、软件和硬件接口设计上充分考虑了大型物理实验装置对控制设计的高可靠性、先进性和可扩展性的要求。

摘要： 本文介绍了中科院等离子体物理研究所EAST托卡马克装置真空控制系统的设计原则和工程实现。为了实现对核聚变装置有效的远程监控,该系统的总体架构是采用基于Profibus总线的S7 PLC-DP分布式控制系统,在控制系统通讯、软件和硬件接口设计上充分考虑了大型物理实验装置对控制设计的高可靠性、先进性和可扩展性的要求。

摘要： 本发明的托卡马克装置超导磁体保护套用极低温钢及其制备方法，属于钢铁材料技术领域。极低温钢化学成分按重量百分比为：C：0.30～0.61％，Si：0.12～0.64％，Mn：16.8～25.2％，Al：2.0～6.1％，P≤0.020％，S≤0.006％，余量为Fe和不可避免杂质。制法为：铸锭经冶炼铸造与均质化处理后，控制轧制、冷却及后续热处理，制得极低温钢。该极低温用钢具备无铁磁性特性，且配合超导磁体Nb

摘要： 本发明公开了一种用于强磁场和聚变堆托卡马克超导磁体的高温超导电缆，包括有支撑结构，在支撑结构上轴向的开有多个沟槽，在每个沟槽的底部和侧壁上均开有半圆形低温冷却槽，在每个沟槽内通过导热导电焊料焊接固定有高温超导带材堆叠，在高温超导带材堆叠上方设有填充物质对带材堆叠进行固定，在支撑结构的中心开有中心冷却孔，在支撑结构的外侧套有保护壳。本发明用了传导冷却和直接冷却两种冷却方式。本发明所述的电缆采用螺旋扭绕的高温超导堆叠消除了高温超导带材的各向异性，提高了电缆的机械性能，增强了电缆在大电流，复杂强磁场聚变环境下的稳定性。

摘要： 本发明的托卡马克装置超导磁体保护套用极低温钢及其制备方法，属于钢铁材料技术领域。极低温钢化学成分按重量百分比为：C：0.30～0.61％，Si：0.12～0.64％，Mn：16.8～25.2％，Al：2.0～6.1％，P≤0.020％，S≤0.006％，余量为Fe和不可避免杂质。制法为：铸锭经冶炼铸造与均质化处理后，控制轧制、冷却及后续热处理，制得极低温钢。该极低温用钢具备无铁磁性特性，且配合超导磁体Nb3Sn制备过程，经预应变与长时间时效处理后，4.2K下力学性能远高于现有保护套材料力学性能要求，且优于316LN、JK2LB等现有极低温用钢。采用廉价Mn元素稳定奥氏体，代替Ni、Cr、Mo等贵重金属，通过Al元素提高抗时效脆性能力，极大降低合金成本。

摘要： 本发明公开了一种用于全超导托卡马克核聚变实验磁体电源系统的爆炸开关，包括有主触头系统和弧触头系统，所述的主触头系统包括有切割环氧筒、炸药一和导电圆铜盘，所述的炸药一安装在切割环氧筒的上面，切割环氧筒位于导电圆铜盘的上面；所述的弧触头系统包括有多层切割环氧片、炸药二和导电圆铜环，所述的炸药二安装在导电圆铜环内部中心，多层切割环氧片上下等距安装排列在导电圆铜环的外侧，所述的导电圆铜盘和导电圆铜环之间通过导电柱连接。本发明采用特制结构的黑索金炸药爆轰驱动，能够有效应用于主、弧触头分断受结构设计影响的场合。同时，使用新型触发引爆装置，确保开关在复杂磁场和恶劣辐照工作条件下能够安全可靠触发分断。

摘要： 本发明涉及散热冷却领域，尤其涉及一种基于全超导托卡马克核聚变实验装置的双环路散热系统。该系统包括：开放式循环冷却塔，用于提供冷却水；冷却池，冷却池位于开放式循环冷却塔底部，用于收集冷却水；外循环管道，用于连接冷却池与开放式循环冷却塔，实现冷却水的循环；内循环管道，与全超导托卡马克核聚变实验装置的待冷却部件相连，用于为全超导托卡马克核聚变实验装置提供循环冷却水；以及换热装置，用于对外循环管道与内循环管道进行热交换。本发明通过将冷却塔的冷却水循环管道与内循环管道分隔开来，通过换热装置实现内、外循环管道的换热，保证内循环管道内冷却水的洁净度，提高管道和托卡马克核聚变实验装置的使用寿命。

摘要： 一种用于全超导托卡马克失超保护的混合式直流开关，载流单元由快速分断开关K1构成；换流回路单元由第一转移支路和第二转移支路构成，第一转移支路不需要快速机械开关K1提供较高弧压即可导通且开断产生的电压可使第二转移支路可靠导通，第二转移支路可以承受换流时的瞬间大电流和将电流转移到耗能单元时的反向恢复电压；耗能单元由移能电阻DR构成；后备保护单元由爆炸开关PB构成。本发明采用3级换流技术，降低了机械开关的要求的同时提高了固态开关换流的可靠性，通过减小固态开关导通的时间，提高了功率器件的限制电流从而降低了并联数量。本发明控制简单，系统可靠性高，是实现大功率直流开断的有效途径。

摘要： 本发明公开了一种适用于超导托卡马克的充气成像系统，包括喷气管道系统、中继光路系统和高速相机系统。喷气管开有一排均匀分布的小孔，喷入中性气体形成气体云物面。中继光路系统包括镜片、内筒、外筒和观察窗等部件，将物面成像到高速相机感光面的指定区域。以往充气成像系统的光路系统基于成像光纤束，存在着光强损失严重和成像光纤束寿命短等问题。本发明的充气成像系统采用中继光路直接成像到高速相机感光面的方法，避免了成像光纤束的传输损失和原后端光路的光耦和损失，有效提高了高速相机接收面的光强度，提高充气成像系统的时间分辨率。中继光路系统采用内外筒的方式，机械性能稳定，真空密封安全可靠，也便于光路系统的安装和调整。

摘要： 本发明公开了一种超导托卡马克磁体的分布式电流和冷质传输馈线系统，包括电流引线终端盒、过渡馈线组件和内部馈线组件，所述电流引线终端盒通过所述过渡馈线组件与所述内部馈线组件连接，所述电流引线终端盒内部为真空状态，所述过渡馈线组件与所述电流引线终端盒之间设有真空隔断结构。本发明提供的馈线系统具有真空隔断结构，可以隔绝过渡馈线组件和电流引线终端盒之间的真空连接，各馈线系统之间互不干涉，可独立完成加工装配，其安装位置可布置在最适合与对应磁体连接的位置，降低了装配难度，节省了装置内部的连接空间，同时可依据建筑物布局分布在建筑物的不同层次，有利于实施日常维护。

摘要： 本发明涉及设备冷却技术领域，公开了一种基于全超导托卡马克装置的冷却环路系统。所述系统包括：外循环回路、设备冷却循环回路、换热器、化学和容积控制系统和干燥装置，外循环回路按照循环水流动方向依次设置有冷却塔和第一水泵，所述冷却塔用于将所述外循环回路的循环水进行冷却；设备冷却循环回路按照循环水流动方向依次设置有第二水泵和全超导托卡马克装置需要进行冷却的热负荷设备。本发明提供的冷却环路系统，能够有效解决现有的全超导托卡马克装置的冷却环路无法单独针对特定设备进行冷却的问题，提高了冷却效果；而且还具备干燥功能，能够避免设备在闲置时长期处于浸泡产生损坏等问题，提高了设备的使用寿命。

摘要： 本发明公开了一种用于全超导托卡马克核聚变实验磁体电源系统的爆炸开关，包括有主触头系统和弧触头系统，所述的主触头系统包括有切割环氧筒、炸药一和导电圆铜盘，所述的炸药一安装在切割环氧筒的上面，切割环氧筒位于导电圆铜盘的上面；所述的弧触头系统包括有多层切割环氧片、炸药二和导电圆铜环，所述的炸药二安装在导电圆铜环内部中心，多层切割环氧片上下等距安装排列在导电圆铜环的外侧，所述的导电圆铜盘和导电圆铜环之间通过导电柱连接。本发明采用特制结构的黑索金炸药爆轰驱动，能够有效应用于主、弧触头分断受结构设计影响的场合。同时，使用新型触发引爆装置，确保开关在复杂磁场和恶劣辐照工作条件下能够安全可靠触发分断。