HL—1M装置内壁锂涂覆实验

Li是原子序数最小的金属元素,具有非常活泼的化学活性,是最有希望的第一壁材料。TFTR装置经过锂化后提高了等离子体存储能量、中心离子温度和密度的峰化以及聚变反应速率,表明了原位锂化的巨大优越性。原位硅化已成为HL－1M装置常规壁处理手段,与此同时,HL－1M装置也正在探索先进的锂化工艺技术。本文介绍了HL－1M装置锂化技术的进展、锂化效果和锂化后的内壁状态以及目前锂化技术的不足。     

HL—1M托卡马克装置的DC辉光放电清洗

本文简要叙述了ＨＬ－１Ｍ的ＤＣ辉光放电清洗技术和放电结果。实验表明，类似ＨＬ－１Ｍ托卡马克装置的真空室，经过烘烤，Ｔａｙｌｏｒ放电和ＤＣ放电清洗后，有可能得到高品质的等离子体。     

HL—1M装置第一壁研制

介绍了ＨＬ－１Ｍ装置第一壁的设计和研制概况，给出了石墨材质的主要性能测试和实验结果，概述了第一壁设计加工，安装等工艺流程和技术要求。ＨＬ－１Ｍ装置的运行结果表明，第一壁能满足辅助加热实验的要求。     

氦、氢直流辉光清洗对杂质的清除实验

直流辉光放电清洗在现代聚变装置上应用非常广泛,如JT－60U,JET,TFTR等。HL－1M装置是单层真空室结构,其材料为00Cr18Ni10Ti不锈钢和石墨孔栏,石墨覆盖整个真空室内壁表面的6％,使用2套超高真空机组抽气。因此真空室内可能有金属杂质Cr,Ni等,主要来源于器壁;还含有杂质Si,B等,主要来源于器壁的原位沉积处理,如硅化[直流辉光放电清洗（GDC）（SiH4 He)],硼化[GDC(C2B10H12 He)]等。而目前运行的聚变装置中主要是来源于石墨的低Z杂质（C和O等）,对第一壁进行He、H2、H2O等。由此可知,真空室器壁内表层的吸附物大致为金属氧化物、非金属氧化物、碳氢化合物、氢氧化合物等,为了更好地控制密度和真空壁条件达到清除其杂质的目的,我们分别用He,H2对真空室器壁进行直流辉光放电清洗。     

HL—1M装置的真空进展

总结了１９９４ 至１９９８ 年度ＨＬ－１Ｍ 装置的真空进展，包括真空壁条件、真空运行参数、放电进展、影响壁条件的主要因素及其控制指标等     

亚辉光放电在HL—1装置的应用

本文简述亚辉光放电在HL-1装置上的应用。实验表明,这是一种安全、简便有效的清洗和碳化手段,它可以弥补磁控清洗放电和碳化的不足之处,并为HL-1M装置器壁锻炼提供了先行试验。     

HL—1M装置的密度极限研究

描述了ＨＬ－１Ｍ 装置欧姆加热状态下的密度极限,该密度极限是放电破裂前的最高密度值。通过比较氘、氢放电,硅化前后的放电,超声分子束注入、冰弹丸注入和脉冲送气放电,发现ＨＬ－１Ｍ装置的壁条件、加料方式以及氢同位素对ＨＬ－１Ｍ 装置的密度极限影响很大。产生密度极限破裂的原因主要是等离子体约束变差,总体辐射损失与欧姆加热功率平衡被破坏     

HL-1M装置第一壁锂-硅复合涂层及其效果

在HL-1M装置上新开发出一种第一壁原位锂-硅复合涂覆技术。装置涂覆后，真空室内的真空度上升，杂质气体的分压强下降，低于单一的硅化或锂涂覆。在相同放电参数下，具有锂-硅涂层的放电与原位硅化放电相比；等离子体中的氧杂质浓度下降了30%，尤其是随着等离子体密度上升碳杂质下降得更显著；等离子体能量辐射损失降低了25%；等离子体边缘温度和密度有所降低，这表明等离子体内部约束得到改善，有原位锂-硅复合涂覆的放电结果略好于或同于单一原位锂涂覆放电的结果，但这种复合涂层能维持100余次托卡马克放电，较单一原位锂涂层维持的放电次数高一个数量级，这证明了锂-硅复合涂覆技术的优异性能。     

HL—1装置的低q放电实验

装置获得的最低qL值是衡最托卡马克磁流体不稳定性的控制水平的重要品质参数.通过精细调节补充送气和电流上升率的方法控制电流密度分布,使用钛吸气方法控制边缘等离子体参数,HL-1装置获得了最低qL值为1.8的稳定等离子体。实验结果表明,若电流上升率与密度上升率之比为(23—40)×10~(-19)kA·m~3的范围内,最利于获得低MHD增长率的稳定放电。预计这与中心q(0)<1峰化的电流密度分布有关。     

HL—M装置氦辉光放电清洗的清除率研究

通过对ＨＬ－１Ｍ装置的氦直流辉光放电清洗（Ｈｅ－ＧＤＣ）的放电特点和清除率的研究，发现环形真空室的对称性导致与阳性截面对称的区域的场强很弱，使其阴极位降区的厚度大于氦离子的平均自由程，严重影响清除率，因此提出了要用多电极不对称阳极电位的辉光放电来提高清除率，同时发现，辉光放电清洗使氢分压比托马克放电的送氢代压强代一个量级上，才能重复进行好的有辅助加料的托卡马放电。     

HL—1M装置杂质VUV辐射及Te观测

本文介绍了ＨＬ－１Ｍ装置等离子体杂质真空紫外辐射观测的初步结果。用类Ｌｉ离子谱线强度比法估计出Ｔｅ≈４００ｅＶ。镀膜后遥ＣＥＭ探测器的灵敏度提高。杂质对装置放电有重要影响。     

HL—1M装置锁模不稳定性研究

在大型托卡马克装置中,各种线圈安装的微小偏差将会引起严重的误差场不稳定性,导致锁模类在大破坏,因此,锁模不稳定性是研究误差场不稳定性的基础。本文分析了H-1M装置锁模不稳定性的产生条件及其特点,并提出抑制锁模不稳定性的参考建议。     

HL—1装置交流放电碳化实验

一种交流放电原位碳化技术首次在HL-1装置环形真空室内壁进行了试验。碳沉积膜样品作了扫描电镜,俄歇电子能谱和二次离子能谱深度轮廓和成分分析。壁碳化前后托卡马克放电杂质可见光谱和真空紫外光谱强度对照分折表明,碳化壁状态下,孔烂和金属壁材料Mo和Cr等在等离子体中含量下降80％左右,而C,O等轻杂质量有所上升;氢粒子约束时间τ_p和再循环率系数R较裸金属壁状态大致增加20％。碳化壁经惰性气体He或Kr放电锻炼后,在托卡马克放电中壁表面显示出明显的抽吸作用。     

HL—1M NBI束分布测量的改进

受控聚变研究领域取得的重要进展是与中性束技术的发和大功率快粒子中性束注入密切相关的。中性束注入是等离子体辅助加热、非感应电流驱动、加料和控制等离子体电流分布的主要技术手段。