[發明專利]適用于EAST托卡馬克裝置全鎢偏濾器的靶板探針系統

有效

• 申請號: 201410437565.6
• 申請日: 2014-08-30
• 公開（公告）號: CN104332184B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 許吉禪;王亮;徐國盛;羅廣南;姚達毛;李建剛;李強;曹磊;張煒;陳良;劉少承;汪惠乾;馮威;郭后揚
• 申請（專利權）人: 中國科學院等離子體物理研究所
• 主分類號: G21B1/23
• 分類號: G21B1/23;G21B1/25;G01R1/067
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及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。

背景技術

偏濾器是磁約束聚變裝置內部面向等離子體排除雜質和熱負荷的關鍵部件，它處于極端嚴酷的環境條件下，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。偏濾器技術脫胎于限制器技術，在核聚變技術發展過程中不斷優化和改造，逐漸形成了現在各種形式的偏濾器。

在不同的托卡馬克裝置上，科學家先后選擇石墨、碳纖維復合材料、鎢等作為偏濾器靶板的面對等離子體材料，這些材料經過科學家長期實驗研究，聚變界普遍認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。

偏濾器結構設計不僅要能夠充分發揮其排熱、排灰、排雜質的功能，同時要適合今后聚變堆偏濾器快速更換的特點。國際上各主要大型托卡馬克裝置偏濾器設計各不相同，但每個裝置的偏濾器的升級都經歷了更新完善的過程，ITER的偏濾器結構是基于Cassette結構的水冷偏濾器模塊式結構，是適合快速更換與維護的結構。EAST率先實現了基于Cassette技術的ITER-Like全鎢的偏濾器結構，將為ITER的運行積累經驗。

偏濾器靶板探針是典型的偏濾器等離子體參數診斷手段，由于其具有比較高的時間分辨、使用方便、局域、可測量的物理量豐富等優點，一直被作為常規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，可以測量偏濾器區域的電子密度、電子溫度、壓強、靶板表面入射粒子通量以及熱通量的時空分布演化，進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表提供了重要實驗數據，同時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構主要包括有面向等離子體的探針頭和探針頭支撐部件，對于探針的引線與電路采集系統與傳統方案基本一致，偏濾器靶板探針結構的基本設計原則是：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構都是根據偏濾器的結構來設計的，偏濾器靶板從全石墨壁升級到全鎢壁，其水冷及支撐結構都發生了根本性的改變，由原來的熱沉加石墨塊結構改進為Cassette水冷箱加鎢銅串管結構，因此，偏濾器靶板探針的結構也進行了全新升級。

發明內容????本發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，以滿足EAST托卡馬克裝置需求。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：