HL—IM装置等离子体MHD平衡问题分析

本文论述了用二维轴对称平衡模型计算和分析带铁芯变压器的HL-1M装置等离子体MHD自洽平衡问题。对固定边界和自由边界的等离子体平衡分别作了计算,给出了等离子体平衡的计算结果和磁通量图的研究结果,为HL-1M装置极向场系统设计和建造提供了可靠的数据,也为将来装置的运行提供了很好的数值编码。     

HL—1装置屏蔽板效应研究

本文描述HL-1装置屏蔽板对欧姆变压器杂散场屏蔽效应的实验研究和理论计算,模拟实验结果与HL-1装置的理论计算值符合较好。     

铁芯变压器对极向场的影响

本文叙述了对HL-1装置铁芯变压器作无限长均匀磁化假定后,给出了极向场线圈(包括等离子体电流环)在空气区产生的磁场解析表达式,及数值计算,并在一比四模拟变压器上做了实验,计算结果与实验结果符合。     

磁场渗透导体壳的实验研究

本文叙述了测量阶跃脉冲垂直磁场和水平磁场渗透HL-1装置各种比例导体壳时间常数的方法。对空芯和铁芯变压器情况分别做了实验。给出了相应结果。     

HL—1装置新极向场线圈及其对伏秒数特性的改善

本文描述HL-1装置新极场线圈的设计研制、特点、磁场和铁芯磁化曲线。叙述了各种欧姆安匝分布的伏秒数特性、优化选择以及新线圈对提高等离子体参数的明显作用。     

HL—1装置水平杂散场的优化补偿

本文描述HL-1装置的水平杂散场及其动态优化补偿的实验研究和理论计算。理论和实验结果符合很好。     

HL-2M 装置供电系统研制

为满足 HL-2M 装置的供电需求,须配套建设相应的供电系统。通过仿真计算 HL-2M 装置的总体供 电需求,考虑到 HL-2A 装置现有的供电系统设备,提出了兼顾 HL-2A 和 HL-2M 装置供电需求的总体配置方案。介绍了国内首台 300MVA 立式交流脉冲发电机组、磁体电源、高压电源和电源控制系统的研制情况。     

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。     

HL-2A装置LHCD天线波谱测量与数值计算

用网络分析仪对HL-2A装置LHCD天线阵列子波导间的相位差,子波导间的相对功率和各主波导的电压驻波比等参数进行了测量。用测量值代入程序计算得到的波谱与理论计算的结果进行比较,表明天线发射的波谱与数值计算基本一致,能满足将要在HL-2A进行的LHCD实验。     

欧姆电源整流变压器改造方案及分析计算

根据HL-2A装置电源主回路实施方案，为尽量利用原有设备、节约投资，原HL-1M装置欧姆电源的两台5．6MVA脉冲整流变压器经改造后将作为HL-2A装置多极场E2，E3，E4电源。改造方案及分析计算如下。     

HL-1装置等离子体平衡的实验研究

用对称磁探针测量了HL-1装置等离子体环的水平位移和垂直位移,经微机数据处理系统即时给出了位移随时间的变化曲线,并对装置的杂散场情况作了讨论。实验表明,平衡场和杂散垂直场的合成场能保证等离子体平衡在孔栏中心附近的位置。     

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通过采用控制变量法,调整引线外弧段半径、回线内外弧段半径及回线与TFC间隙等参数,使HL-2M装置的TFC馈线系统在等离子体区域产生的最大杂散磁场降为3.69×10?4T,同时初步评估了馈线在一次放电后的绝热温升,为馈线是否需要冷却提供依据。最后在优化馈线位形参数后,对馈线的支撑和连接形式进行了初步的定性分析和讨论。     

HL-2M 初始放电位形及波形设计

利用 EFIT 设计了可用于 HL-2M 初始放电的圆截面限制器位形以及偏滤器位形;设计了满足放电击 穿条件要求(零场区域平均杂散磁场应不超过 20G)的零场位形。综合分析放电过程伏秒数消耗及真空室涡流的影 响,使用 PF8 线圈电流补偿真空室涡流产生的杂散磁场,设计了等离子体电流 200kA 的限制器位形及偏滤器位形 的自洽的放电波形。将该放电波形作为放电调试的参考波形,成功实现了限制器位形的初始放电实验。      

HL-2A装置ECRH超导磁体磁场分布测量

测量了HL-2A装置ECRH超导磁体的磁场分布。测量结果析表明,其归一化纵向磁场在磁场中心20mm区域内大于0.992,径向分布在磁场中心平面上浮动小于1.48%,杂散场在贴近超导磁体表面时的最大分量小于50mT,满足实验要求。     

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介绍了HL-2A装置上同心圆逆磁测量的原理以及同心圆系统的设计,包括线圈面积差的确定和积分电路的设计。对实验数据的分析表明,通过对杂散场的有效补偿,同心圆逆磁测量系统可获得较高的信噪比,能够在一些较复杂的放电条件下可靠地获取等离子体逆磁信号。     

HL-1装置主机的工程调试

本文叙述了HL-1装置主机在工程调试和等离子体放电中所涉及的主要技术问题。文中详述了场形和变压器芯柱伏秒数的一些测量结果,并阐述了主机的工作状况和一些技术性能。目前该装置已运行于B_t=2.3T,I_p=135kA参数下,运行情况表明:HL-1装置主机有着较好的技术性能,基本上满足物理实验的要求。     

HL-2A装置偏滤器室中性气体压强的初步研究

HL-2A装置上首次实现了偏滤器位形放电。采用专门研制的可在强磁场和强噪声环境下工作的快响应真空电离规对偏滤器室内的中性气体压强进行了测量,给出了HL-2A装置偏滤器有关结构的基础数据。初步研究了偏滤器位形和孔栏位形放电期间偏滤器室中性气体压强的特性。     

HL-2A装置第一壁石墨组件研究

HL-2A装置的第一壁由石墨构件、Cu偏滤器靶板和AISI 304LN不锈钢真空室内壁组成。石墨构件总重量为44kg,覆盏面积为2．80,覆盖率为2．2％。由于HL-2A装置所用石墨件材料均为历经长期托卡马克实验和长期暴露大气的石墨材料,因此石墨构件的处理效果显得更为重要。介绍了EK98、SMF-800石墨材料、ASDEX装置用CFC、国产CFC的研究结果和HL-2A装置第一壁石墨材料预处理及其结果。