[實用新型]一種用于托卡馬克裝置強場側的第一壁結構

有效

• 申請號: 201820997537.3
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN208507202U
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 盧勇;蔡立君;劉雨祥;劉健;林濤;袁應龍;張龍;黃運聰;賴春林;鄭國堯
• 申請（專利權）人: 核工業西南物理研究院
• 主分類號: G21B1/13
• 分類號: G21B1/13;G21C15/02
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 孫成林

本實用新型公開了一種用于托卡馬克裝置強場側的第一壁結構，第一壁安裝在托克馬克裝置的真空室強場側壁上，石墨塊厚度中心插入截面壓條，然后通過采用螺釘和蝶形墊圈結構連接至背板上，背板與石墨塊組合結構通過螺釘和蝶形墊圈固定至經環支撐上，經環支撐通過內螺紋螺帽與外螺紋螺柱固定至真空室強場側壁上，且經環支撐與真空室強場側壁間填充有銅塊/銅箔組合件。本發明的有益效果在于：強場側第一壁結構非主動水冷結構，但傳熱性能較好，可最大化節約等離子體物理空間。該結構中均采用緊固件連接形式，故強場側第一壁結構易于安裝及后期運行維護，同時等離子體物理界面調整精度高等。

技術領域

本發明屬于一種應用于中國環流器二號M(HL-2M)裝置中的部件，具體涉及一種用于托卡馬克裝置強場側的第一壁結構。

背景技術

在托卡馬卡裝置中，第一壁結構用于包圍等離子體的第一物理邊界，防止等離子大量熱負荷破壞真空室和位于真空室內的診斷設備。強場側第一壁位于真空室中心柱內壁上，屬于真空室內部件范疇。由于時常會有高能逃逸電子和環向場紋波捕獲離子使強場側第一壁局部發生過高的熱量沉積導致其損壞，故必須設計出一種同時滿足以下兩個主要功能的新型強場側第一壁結構：一是該結構需有效將等離子體輻射能量傳遞至真空室之外，二是該結構易于安裝維護且安裝精度要求較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于托卡馬克裝置強場側的第一壁結構，它既有較優的傳熱性能，又可易于安裝維護且等離子體物理界面安裝精度較高。

本發明的技術方案如下：一種用于托卡馬克裝置強場側的第一壁結構，它包括真空室強場側壁，經環支撐，內螺紋螺帽，銅塊/銅箔組合件，壓條，背板，石墨塊，螺釘，蝶形墊圈和外螺紋螺柱，第一壁安裝在托克馬克裝置的真空室強場側壁上，石墨塊厚度中心插入截面壓條，然后通過采用螺釘和蝶形墊圈結構連接至背板上，背板與石墨塊組合結構通過螺釘和蝶形墊圈固定至經環支撐上，經環支撐通過內螺紋螺帽與外螺紋螺柱固定至真空室強場側壁上，且經環支撐與真空室強場側壁間填充有銅塊/銅箔組合件。

所述的外螺紋螺柱與真空室強場側壁采用焊接形式。

所述的經環支撐厚度為35mm，長800mm，經環支撐通過焊接在真空室強場側壁的外螺紋螺柱及內六角內螺紋螺帽進行固定至真空室強場側壁上，整個強場側第一壁經環支撐環向共有10個，位于真空室相鄰兩個扇段的端部。

所述的石墨塊尺寸有兩種，一種是由兩根壓條共同固定的石墨塊，另一種是單根壓條固定的石墨塊，前者的尺寸是后者尺寸的兩倍，前者位于單個第一壁模塊結構的中部位置，面向等離子體表面無螺栓孔；后者位于其兩端，表面開有螺栓孔，用于固定單個模塊至經環支撐，厚度均為25mm。

所述的石墨塊與石墨塊之間留有0.67mm的間隙，主要用于吸收熱變形。

所述的石墨塊側面開有15的圓孔，其用于插入半圓形截面的壓條，石墨塊后面為背板，其材料為316L不銹鋼，主要用于通過緊固件將插有壓條的石墨塊整合形成一個部件，便于安裝和固定。

所述的石墨塊與背板間墊有石墨箔，用于改善兩者間的傳熱接觸性能，對于整個強場側所需的第一壁由上述的石墨塊與背板整合成的模塊數量共計有80個。

所述的石墨塊與背板組合結構兩端通過四顆M8螺釘及蝶形墊圈從強場側第一壁正面進行擰緊固定至經環支撐，其中，經環支撐采用316L不銹鋼，厚度為35mm。

本發明的有益效果在于：強場側第一壁結構非主動水冷結構，但傳熱性能較好，可最大化節約等離子體物理空間。該結構中均采用緊固件連接形式，故強場側第一壁結構易于安裝及后期運行維護，同時等離子體物理界面調整精度高等。

附圖說明

圖1為本發明所提供的一種用于托卡馬克裝置強場側的第一壁結構示意圖；

圖2為強場側第一壁結構兩端緊固件連接形式剖面結構示意圖。