[發(fā)明專利]適用于EAST托卡馬克裝置全鎢偏濾器的靶板探針系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410437565.6
• 申請(qǐng)日: 2014-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN104332184B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許吉禪;王亮;徐國盛;羅廣南;姚達(dá)毛;李建剛;李強(qiáng);曹磊;張煒;陳良;劉少承;汪惠乾;馮威;郭后揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院等離子體物理研究所
• 主分類號(hào): G21B1/23
• 分類號(hào): G21B1/23;G21B1/25;G01R1/067
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及EAST托卡馬克裝置，具體是一種適用于EAST托卡馬克裝置全鎢偏濾器的靶板探針系統(tǒng)。

背景技術(shù)

偏濾器是磁約束聚變裝置內(nèi)部面向等離子體排除雜質(zhì)和熱負(fù)荷的關(guān)鍵部件，它處于極端嚴(yán)酷的環(huán)境條件下，承受來自高溫等離子體的能量沖擊。因此，偏濾器的制造要求非常高。偏濾器技術(shù)脫胎于限制器技術(shù)，在核聚變技術(shù)發(fā)展過程中不斷優(yōu)化和改造，逐漸形成了現(xiàn)在各種形式的偏濾器。

在不同的托卡馬克裝置上，科學(xué)家先后選擇石墨、碳纖維復(fù)合材料、鎢等作為偏濾器靶板的面對(duì)等離子體材料，這些材料經(jīng)過科學(xué)家長期實(shí)驗(yàn)研究，聚變界普遍認(rèn)為鎢或者其合金最有希望作為今后聚變堆偏濾器面向等離子體材料。

偏濾器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅要能夠充分發(fā)揮其排熱、排灰、排雜質(zhì)的功能，同時(shí)要適合今后聚變堆偏濾器快速更換的特點(diǎn)。國際上各主要大型托卡馬克裝置偏濾器設(shè)計(jì)各不相同，但每個(gè)裝置的偏濾器的升級(jí)都經(jīng)歷了更新完善的過程，ITER的偏濾器結(jié)構(gòu)是基于Cassette結(jié)構(gòu)的水冷偏濾器模塊式結(jié)構(gòu)，是適合快速更換與維護(hù)的結(jié)構(gòu)。EAST率先實(shí)現(xiàn)了基于Cassette技術(shù)的ITER-Like全鎢的偏濾器結(jié)構(gòu)，將為ITER的運(yùn)行積累經(jīng)驗(yàn)。

偏濾器靶板探針是典型的偏濾器等離子體參數(shù)診斷手段，由于其具有比較高的時(shí)間分辨、使用方便、局域、可測(cè)量的物理量豐富等優(yōu)點(diǎn)，一直被作為常規(guī)的等離子體診斷工具。采用三探針陣列的偏濾器靶板探針診斷，可以測(cè)量偏濾器區(qū)域的電子密度、電子溫度、壓強(qiáng)、靶板表面入射粒子通量以及熱通量的時(shí)空分布演化，進(jìn)而為研究偏濾器物理、等離子體與器壁相互作用提供重要信息。在EAST托卡馬克裝置上，以前的全石墨偏濾器靶板探針診斷為等離子體所Nature?Physics、Physical?Review?Letters、Nuclear?Fusion等一系列頂尖物理類科技論文的發(fā)表提供了重要實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)也為等離子體的位形控制提供了非常直觀的信息，因此偏濾器靶板探針是一種非常重要的等離子體診斷基本工具。

偏濾器靶板探針的結(jié)構(gòu)主要包括有面向等離子體的探針頭和探針頭支撐部件，對(duì)于探針的引線與電路采集系統(tǒng)與傳統(tǒng)方案基本一致，偏濾器靶板探針結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)原則是：保證探針與裝置壁的絕緣性和探針的牢固性。一般的，偏濾器靶板探針的結(jié)構(gòu)都是根據(jù)偏濾器的結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)的，偏濾器靶板從全石墨壁升級(jí)到全鎢壁，其水冷及支撐結(jié)構(gòu)都發(fā)生了根本性的改變，由原來的熱沉加石墨塊結(jié)構(gòu)改進(jìn)為Cassette水冷箱加鎢銅串管結(jié)構(gòu)，因此，偏濾器靶板探針的結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了全新升級(jí)。

發(fā)明內(nèi)容????本發(fā)明的目的是提供一種適用于EAST托卡馬克裝置全鎢偏濾器的靶板探針系統(tǒng)，以滿足EAST托卡馬克裝置需求。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：