[發明專利]一種主動水冷離子吞噬器結構

有效

• 申請號: 201511023007.6
• 申請日: 2015-12-29
• 公開（公告）號: CN106935277B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 曹建勇;黃高陽;趙凱;闞存東
• 申請（專利權）人: 核工業西南物理研究院;北京利方達真空技術有限責任公司
• 主分類號: G21B1/15
• 分類號: G21B1/15
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 張雅丁

1.一種主動水冷離子吞噬器結構，應用于HL-2M托卡馬克裝置第1條5MW-NBI加熱束線的主離子吞噬器，通過該主動水冷離子吞噬器結構吞噬由偏轉磁體偏轉的全能H₁⁺或者D₁⁺離子束；其特征在于：

根據HL-2M裝置NBI加熱束線的布局，主動水冷離子吞噬器結構包括4套離子吞噬器，4套離子吞噬器分為上下兩層，每層分為左右兩套；

每套離子吞噬器采用5塊主動水冷板組成V字形吞噬結構，包括4塊V字形側板和1塊底板；

底板的尺寸為30mm×268mm×455mm，通過專用支架懸掛設置在對應NBI加熱束傳輸方向的真空室內壁上，并與真空室內壁所在平面相互垂直，用于吞噬偏轉角小于180°的NBI加熱束；

4塊V字形側板組成的V形結構的V形截面與底板所在平面相互平行，V字形吞噬結構的開口位置對應離子源發射的偏轉離子束的位置；V字形側板和底板在V字形吞噬結構的開口位置處的面為轟擊表面；

上層兩套離子吞噬器中，4塊V字形側板的上端與底板固定連接；下層兩套離子吞噬器中，4塊V字形側板的下端與底板固定連接；

4塊V字形側板包括兩個芯部主動水冷板、兩個外側主動水冷板；兩個芯部主動水冷板之間的夾角為α＝2×10°，每塊芯部主動水冷板的尺寸為30mm×220mm×580mm；兩個外側主動水冷板之間的夾角為β＝2×15°，每塊外側主動水冷板的尺寸為30mm×220mm×580mm；

每塊芯部主動水冷板內沿長度為220mm的邊長方向布置10根通徑為6mm的并聯冷卻水道，相鄰的兩根并聯冷卻水道之間的距離為15mm，并聯冷卻水道與轟擊表面的距離為5mm；10根并聯冷卻水道并接到芯部主動水冷板中通徑為20mm的總水道上；

每塊外側主動水冷板內沿長度為220mm的邊長方向布置11根通徑為6毫米的并聯冷卻水道，相鄰的兩根并聯冷卻水道之間的距離為15mm，并聯冷卻水道與轟擊表面的距離為5mm；11根并聯冷卻水道并接到外側主動水冷板中通徑為20mm的總水道上；

4塊V字形側板中處于同側的一個芯部主動水冷板和一個外側主動水冷板的總水道之間采用串接方式，串接水管的直徑為25mm，設置在遠離底板的一側；串接后處于同側的一個芯部主動水冷板和一個外側主動水冷板分別在靠近底板的一側通過直徑為25mm的連接管與通徑為50mm的支路連接；通徑為50mm的支路與通徑為80mm的主進水管和通徑為80mm的主出水管連接；

每塊底板內沿長度為268mm的邊長方向布置11根通徑為6毫米的并聯冷卻水道，相鄰的兩根并聯冷卻水道之間的距離為15mm，并聯冷卻水道與轟擊表面的距離為5mm；11根并聯冷卻水道并接到底板內通徑為25mm的總水道；底板中的總水道與通徑為50mm的支路連接；通徑為50mm的支路與通徑為80mm的主進水管和通徑為80mm的主出水管連接。

2.如權利要求1所述的一種主動水冷離子吞噬器結構，其特征在于：離子吞噬器采用的主動水冷板是多孔水冷無氧銅板。

3.如權利要求1所述的一種主動水冷離子吞噬器結構，其特征在于：主進水管和主出水管的管路中采用高水壓波紋軟管，最大承受水壓30kg。