托卡马克垂直不稳定性控制

本文用拉普拉斯变换研究了具有被动和主动控制系统的托卡马克克ＤＮ等离子体的垂直不稳定性控制，求得了系统的稳定性参数和临界拉长度，找到了托卡马克反馈增益参数的第二阻尼稳定运行区。     

托卡马克中共振螺旋场对撕裂模的影响

本文在共振螺旋场(RHF)条件下,对撕裂模的时间演化过程进行了数值计算。在等离子体内部磁扰动与外加RHF的相位差不同时,分析了撕裂模的不同发展过程和结果。认为RHF可以最终改变托卡马克中的饱和磁岛宽度。     

TT-1托卡马克装置垂直场电源大功率脉冲电感的研制

为满足等离子体放电需求,垂直场电源需串联脉冲电感来改变输出电流参数。针对TT-1装置垂直场电源对输出电流的要求,对脉冲电感进行了设计与研制。根据电感的运行工况及参数,通过感应系数法和累积温升法进行详细的数学分析和结构设计。基于理论设计,建立Ansys仿真模型对电感进行了磁场及温升的研究。最后完成电感的研制,根据电桥测量和实验波形,实际电感参数与理论分析高度吻合,并对电感进行大电流条件下的疲劳实验和温升实验,验证理论设计的可靠性。     

HT-7U超导托卡马克极向场反馈控制系统

HL-7U超导托卡马克的极向场反馈控制系统是装置正常运行的重要保证。该控制系统以VXI总线机箱为基本单元、数字信号处理器为核心,组成反馈时间为2-4ms的高速实时反馈系统。简要地叙述了该系统的基本组成以及软件算法的研究。     

HL—1装置外垂直场代替内垂直场的改进

利用缝隙系数将钢壳内外各种电流源在壳内产生的磁场分成两部分,一部分按无壳处理,另一部分按无洞无缝的铜壶处理,因而各部分垂直场的解析计算结果与实验值符合很好,并能很好地解释HL-1装置平衡放电长达1S和外加垂直场很小的根本原因。经在装置上关闭内垂直场试验,结果表明,虽然有厚钢壳存在,外垂直场完全可以代替内垂直场。与以前相比,明显地改善了等离子体位置的平衡控制。     

HT－7托卡马克中等离子体平衡研究

本文解决了二维轴对称近似下带铁芯的托卡马克中等离子体平衡问题，计算了ＨＴ－７托卡马克中的等离子体平衡位形以及极向场系统的非线性电感和垂直场系数。最后应用Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ方程组和平衡垂直场公式得到了一组等离子体、加热场和垂直场线圈的电流波形的自洽曲线。     

全超导托卡马克极向场超导线圈的失超检测

EAST装置做为全超导托卡马克装置,其纵场和极向场线圈全部由超导磁体组成,所以进行安全,准确,有效的超导线圈的失超保护是装置安全运行的首要环节.由于等离子体电流的建立必须由极向场线圈系统提供极快速的磁通变化,随之产生较高的交流损耗使得极向场线圈很容易发生失超.如何对快速交变脉冲磁场下的超导线圈进行有效的失超检测,这在世界上也无先例可循.EAST装置的失超检测系统经过几十轮单饼超导线圈实验及多轮装置正式放电实验后逐步建立和完善起来,并已通过工程验收满足了装置实验运行要求.本文主要介绍了EAST装置失超检测系统的基本结构和检测原理,重点阐述了极向场超导磁体失超检测的设计方法及实验结果。     

不同连接方案下垂直场线圈的性能研究

基于热-结构耦合分析了欧姆热和等离子体辐照引起的垂直场线圈的温度变化,对垂直场线圈在不同连接方式下的电气参数进行了研究,提出了一种优化的线圈连接方案.计算结果表明,该优化方案有助于改善垂直场线圈的响应性能,并提高其对等离子体的控制能力.     

紧凑型托卡马克极向场磁体涡流损耗计算研究

采用商业化有限元计算软件COMSOL,针对紧凑型托卡马克实验装置理论样机中的极向场磁体金属结构件进行涡流仿真。通过偏微分方程(PDE)接口,解决了内置的磁场(MF)接口在暂态涡流仿真过程中无法设置内部接触边界绝缘的问题,并大大降低了计算时间。通过对金属结构件涡流特性的研究,提出两种涡流抑制方法：更换材料与开槽,并讨论了这两种方法对涡流损耗的抑制效果。结果表明,开断槽对涡流损耗的抑制效果尤为显著。     

用静电探针反馈控制KT—5C托卡马克边缘湍流

在ＫＴ－５Ｃ托卡马克上，利用两组边缘静电探针分析作为控制探针和探测探针进行了反馈控制边缘湍流的实验，在适当的回路增益下的，当系统相移为９０°时，反馈使湍动幅度明显地抑制，电子密度和电子温度扰劝均降低了约２５％，横向粒子输运通量也相应地降低了２５％，而相移为０°，１８０°和－９０°的反馈却使湍动幅度增强，这显示反馈是基于一种非线性机制而作用于湍动的，在一定意义上，这正体现了湍流本身的非线性特征。     

预试环垂直杂散场

通过氢气击穿实验从数量级上推算了预试环(一个无铜壳的小托卡马克装置)的垂直杂散场。结果符合于按环向场绕组的过渡线和补偿回线的汁算值以及用磁探针对加热场杂散场的测量值。     

HL-2A装置反馈控制系统程序放电的实现

HL-2A装置反馈控制系统的主要任务是逐步实现对等离子体电流、位移、形状和密度的实时反馈控制，从而能够按照实验目的对托卡马克等离子体进行各种试验。主要介绍了HL-2A装置反馈控制系统的硬件组成以及软件的结构和特点。这个系统能够很好地满足HL-2A装置程序放电的要求。     

HT—6M托卡马克等离子体平衡的1MW反馈控制系统

针对ＨＴ－６Ｍ托卡马克成功地研制出１ＭＷ快响应等离子体平衡反馈控制系统。主电源采用ＧＴＯ直流斩波器。主控采用带微分反馈环节的开关斩控模式。     

托卡马克低杂波电流驱动的反馈控制研究

低杂波电流驱动的反馈控制系统已经建成，并在ＨＴ－６Ｂ托卡马克的纯低杂波电流驱动实验中得到应用。通过实时调节微波注入功率，由微波驱动并维持的等离子体电流变比率被成功地控制住。实验中，在等离子体密度、纵场及水平位移均存在波动的情况下，得到了２０ｈＡ的电流平台，其维持时间为加波的２０ｍｓ脉宽。     

HL—1装置等离子体位置反馈控制

本文简述了用位移做反馈控制信号,用非线性二位调节器组合前馈环节,控制厚钢壳(厚度d=5cm)外的垂直场和水平场线圈电流,在HL-1装置上实现了等离子体位置反馈控制的情况。当铁芯不饱和时,在水平和垂直两个方向上均可控制等离子体位置在±2mm之内。     

HT—6M闭环反馈平衡控制系统

本文描述HT-6M托卡马克装置闭环反馈平衡控制系统的结构组成,通过对各个环节的简化,得到了有效实用的数学模型,进而分析了系统稳态和动态性能。实验结果表明,该系统运行可靠;并且,将等离子体环水平位移控制在2mm以内。     

HT-7等离子体密度反馈控制系统的研究

介绍了HT－7等离子体密度反馈控制系统,分析了影响等离子体密度控制的因素,改进了密度反馈控制方式,使控制系统密度反馈更为完整、规范,实现了控制系统从单纯的反馈控制向多功能转化。给出了在HT－7装置上的实验结果,并提出了进一步改进的措施。     

HL-1装置供电及控制系统调试

本文在介绍供电系统及其主要技术参数和调试概况的基础上,着重分析了电源参数与等离子体参数间的关系,叙述了获得平衡稳定等离子体的调试过程,并对供电回路的退耦方法进行了初步探讨。