[發(fā)明專利]一種提升聚變堆氚增值率的方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110981180.6
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113851231A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許鐵軍;姚達毛;劉松林;殷磊;曹磊;張西洋;李建剛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號: G21B1/11
• 分類號: G21B1/11;G21B1/13;G21B1/17
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 李曉莉

1.一種提升聚變堆氚增值率的方法，其特征在于，包括：

獲取聚變堆偏濾器幾何位形、真空室及包層界面、偏濾器遙操作維護策略、偏濾器材料路線圖、偏濾器載荷輸入；

根據(jù)所述聚變堆偏濾器幾何位形、真空室及包層界面、偏濾器遙操作維護策略、偏濾器材料路線圖、偏濾器載荷輸入和增加氚增值率的要求，確定偏濾器基本結(jié)構(gòu)模型；

所述偏濾器基本結(jié)構(gòu)模型無支撐盒體，靶板部件采取正面遙操作安裝和拆卸方案；

所述偏濾器基本結(jié)構(gòu)在部件滿足結(jié)構(gòu)強度的前提下，弱化偏濾器中子屏蔽的能力，確定靶板部件結(jié)構(gòu)模型；

根據(jù)所述靶板部件結(jié)構(gòu)模型，確定混合偏濾器包層最終結(jié)構(gòu)模型，包括取消安裝在偏濾器和真空室之間的屏蔽塊；

所述屏蔽塊區(qū)域由包層取代，包層擴大到與靶板部件相接，確定靶板部件與包層兩者之間水管和支撐接口；

根據(jù)所述混合偏濾器包層最終結(jié)構(gòu)模型，確定氚增值率提升數(shù)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)以下原則弱化偏濾器中子屏蔽的能力：

根據(jù)內(nèi)靶板部件、Dome部件、外靶板部件屏蔽中子能力的差別，重點優(yōu)化Dome部件；

根據(jù)所述靶板部件，所述靶板部件由靶板和承載部件組成；其中靶板由面對等離子體的鎢合金平板、作為熱應(yīng)力緩沖的無氧銅過渡層、作為熱沉結(jié)構(gòu)的銅合金和低活化鋼爆炸焊接復(fù)合平板組成，其中鎢合金平板厚度2-6mm，無氧銅過渡層厚度1-1.5mm，銅合金平板厚度8-25mm，低活化鋼平板厚度10-20mm；

根據(jù)所述靶板部件，將承載部件優(yōu)化成一長窄條形狀單元，內(nèi)部具有冷卻通道，對Dome承載部件開抽氣通道；

根據(jù)所述靶板部件，改變Dome承載部件結(jié)構(gòu)鋼水比例，鋼的體積比例80％-85％，初始厚度20-30mm，中間設(shè)置冷卻劑通道，通道直徑8-12mm。

3.一種提升聚變堆氚增值率的裝置，其特征在于，包括：底部包層、外靶板部件、Dome部件和內(nèi)靶板部件；所述外靶板部件、Dome部件、內(nèi)靶板部件直接與底部包層連接；所述外靶板部件與底部包層支撐在極向上采用四點支撐，內(nèi)靶板部件與底部包層支撐在極向上采用三點支撐，Dome部件和底部包層支撐在極向上采用兩點支撐，三者和底部包層水管接口都采用一進一出設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述外靶板部件、Dome部件和內(nèi)靶板部件在滿足結(jié)構(gòu)強度的前提下，弱化自身中子屏蔽的能力，包括：

根據(jù)所述靶板部件，所述靶板部件由靶板和承載部件組成；其中靶板由面對等離子體的鎢合金平板、作為熱應(yīng)力緩沖的無氧銅過渡層、作為熱沉結(jié)構(gòu)的銅合金和低活化鋼爆炸焊接復(fù)合平板組成，其中鎢合金平板厚度2-6mm，無氧銅過渡層厚度1-1.5mm，銅合金平板厚度8-25mm，低活化鋼平板厚度10-20mm；

根據(jù)所述靶板部件，將承載部件優(yōu)化成一長窄條形狀單元，內(nèi)部具有冷卻通道，對Dome承載部件開抽氣通道；

根據(jù)所述Dome靶板部件，改變Dome承載部件結(jié)構(gòu)鋼水比例，鋼的體積比例80％-85％，初始厚度20-30mm，中間設(shè)置冷卻劑通道，通道直徑8-12mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述外靶板部件、Dome部件和內(nèi)靶板部件實現(xiàn)正面遙操作安裝和拆卸。