HL-2A装置等离子体反馈控制系统

由于在HL-2A装置建设时期受时间、人力和财力等多方面因素的限制，在2002年装置验收时反馈控制仅限于完成程序控制的初步功能。随着HL-2A装置工程建设的开展和装置物理实验的需要，迫切需要在程序控制的基础上，建立一套完善的等离子体放电反馈控制系统。     

HL-2M 装置真空室设计

HL-2M 真空室结构为“D”形截面的双层-薄壁-全焊接式-环状结构,内环直径 2m,外环径 5.22m, 高 3.02m,由 20 个扇形段组成而成。真空室上开设有 121 个窗口以满足真空抽气、实验诊断、辅助加热及工程安 装等方面的要求;支撑采用滑动杆式结构;材料选用 Inconel625、Inconel718 与 316L 组合。运用有限元法对真空 室进行了结构强度评估,真空室满足设计要求。     

HL-2A装置真空室钛球加热电源的研制

为了更好地改善HL-2A装置真空室壁环境，利用金属钛高温升华时能吸附在真空室内壁的物理特性，在装置真空室设置了14个金属钛球。钛球升华温度约1200℃，通过给钛球灯丝通人40～50A电流加热可达到此升华温度。对此，我们设计研制了14台低压、大电流电源，给HL-2A装置真空室钛球进行加热，希望在实验中能获得更为满意的等离子体参数。     

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。     

HL-2A装置烘烤对LHCD系统的影响

1引言 在受控核聚变研究中，托卡马克装置在进行物理实验前须对其真空室进行烘烤除气，以达到物理实验所需的本底真空度和较低的杂质水平。HL-2A装置对真空室及其内部构件的烘烤采用过热水循环加热的方法.此烘烤过程的可控性和温度均匀性都较好。因水的热容量较大，可防止因意外断电引起真空室温度的骤变和可能导致的真空泄漏等问题．     

HL-2M装置真空室预装阶段检漏试验

通过在加工现场和安装现场搭建的真空辅助系统、四极质谱计及氦检漏仪组成的检漏系统,运用残余气体分析和氦质谱检漏方法在冷态下对HL-2M真空室扇形段及真空室整体进行了真空检漏试验.对漏点进行修复后,测试了真空室的极限真空度和总漏气率等.真空室经过72h的抽气后,真空度达到3.7×10?5Pa,超过了1.0×10?4Pa的预...     

HL-2A真空室预装抽气与检漏试验

4套前级汇总式分子泵三级抽气机组由包括4套3500L@s-1分子泵、2套600L@s-1罗茨增压泵和2套70L@s-1机械泵组成,对环有效抽速为6.4m3@s-1(H2).用氦质谱检漏仪、四级场质谱计与氦质谱检漏仪相结合的方法分别进行了零部件和真空室总体检漏,真空室总漏气率≤1.2×10-5Pa@m3@s-1.采用有效除气措施后,HL-2A真空室预装本底压强为1.1×10-4Pa.     

HL-2A 装置LHCD 微波功率测量系统设计

为了解决在功率测量中检波器输出的非线性曲线和动态输入功率范围小等问题,为500kW/3.7GHz 的LHCD 系统设计了对数检波器,并由其组成新型线性微波功率测量系统。测试结果表明,该测量系统具有更大的动态功率测量范围,其特征曲线在本系统功率参数内具有优良的线性特性,对数一致性误差在-1dB~+1dB 范围内可输入微波功率动态范围>40dB,在系统可用范围内利用线性拟合获得的相关系数大于0.999。该结果优于以前设备测试结果。     

HL-2A装置电子回旋打火保护系统设计

电子回旋打火保护系统由打火弧光探测器、A/D转换单元和逻辑处理单元组成。弧光探测器响应时间小于2μs,A/D转换单元和逻辑处理单元响应时间小于1μs。打火保护系统输出保护信号关断各供电电源的响应时间小于20μs。     

HL-2A装置破裂预报系统设计与研究

国际上现代聚变实验的大装置纷纷发现破裂放电而导致电流突然中止，造成装置遭受重大的危害。因而在HL-2A装置上建立一种预报放电破裂先兆的报警系统，设计并实现了MHD的实时检测与处理系统。研究结果表明，该系统可以实时地预报放电破裂先兆．避免能量与电流突然衰竭。     

HL-2M装置反馈控制系统的设计

简要描述HL-2M控制系统的概念设计,主要对其中反馈控制部分作了介绍,重新编写了反馈控制程序。为了满足HL-2M装置对控制系统的进一步要求,重新设计了反馈控制系统程序。对其中一些功能的实现方法进行了设计改进,引入了由反射内存卡构建的实时通讯网络,并以此通讯网络为基础进行了反馈控制系统的架构布局。在Linux操作系统中,利用以前放电的实验数据,模拟测试了新的反馈控制系统。测试结果良好,满足预期要求。     

HL-2M装置等离子体放电反馈控制系统

通过对HL-2M装置极向场线圈的参数和初始等离子放电控制需求的分析,基于实时采集系统和反射内存实时数据传输的先进控制集成技术,完成了整个HL-2M初始等离子体放电反馈控制系统的设计。新系统实现了稳定的1ms控制周期和实时数据传输,同时解决了实时控制周期和数据传输的延迟。实验结果表明新设计的等离子控制系统能满足初始等离子体极向场线圈电流控制的需求。     

HL-2M装置等离子体放电反馈控制系统

通过对HL-2M装置极向场线圈的参数和初始等离子放电控制需求的分析,基于实时采集系统和反射内存实时数据传输的先进控制集成技术,完成了整个HL-2M初始等离子体放电反馈控制系统的设计。新系统实现了稳定的1ms控制周期和实时数据传输,同时解决了实时控制周期和数据传输的延迟。实验结果表明新设计的等离子控制系统能满足初始等离子体极向场线圈电流控制的需求。     

HL-2M 装置真空烘烤控制系统概述

HL-2M 真空烘烤系统采用两台可编程逻辑控制器(PLC)构成一个自动控制系统,根据工艺要求编制 相应逻辑程序来控制各执行机构,实现对系统加热器电功率、换热器热负荷以及阀门开度的程序调节,达到±2℃ 温升梯度的烘烤目的。PLC 与阀岛建立工业以太网(Profinet)通信协议,通过地址映射的方式控制进出真空室和偏 滤器的开关阀,调整烘烤系统的负载投入。     

HL-2A 装置供电系统

描述了HL- 2A 装置供电系统, 该系统主要由三套飞轮脉冲发电机组、磁场电源系统和辅助加热高压电源系统组成。电源系统总脉冲容量达到300MVA, 一次脉冲释能1200MJ。简要介绍了电源的控制系统和实验结果。     

HL-1M装置真空室硅化的研究

GDC（He SiH4）是为HL－1M装置研制的一种常规壁处理技术。在He辉光等离子体条件下,通过气相中的电子碰撞离解、电离、离子－分子反应和在壁面上的He^ 诱导脱H2过程,在清洁的真空壁表面沉积一层无定形、半透明、致密的氢化硅（α－Si:H）薄膜。氢化硅具有良好的H（D）捕获、H2（D2）释放,能显著地降低再循环系数,有效地控制杂质水平,大大拓宽了HL－1M装置的运行范围,为HL－1M装置的LHCD、ICRH、ECRH、NBI、PI和MBI实验提供了良好的真空壁条件。     

HL-2A装置实验数据系统

HL-2A装置实验数据系统，由实验网络、各类数据采集子系统、实时数据处理、实时图文显示功能子系统、大量交互式数据分析处理终端、实验数据管理子系统与系统集成管理平台和高性能计算系统等组成，较2002年初始建成投用时，系统在组成、规模和功能方面都有了很大的变化。