【摘要】：EAST電子回旋共振加熱(ECRH)系統(tǒng)由4只140GHz/1MW/100s～1000s的長脈沖回旋管構(gòu)成,超導磁體是ECRH系統(tǒng)中重要的組成部分,在ECRH系統(tǒng)中不僅起到聚焦作用,提供回旋管所需的磁場位形,是形成回旋電子束必不可少的。本文設(shè)計了超導磁體裝置的監(jiān)測與控制系統(tǒng),根據(jù)ECRH系統(tǒng)的實驗要求,完成遠程實時監(jiān)控超導磁體及其外圍硬件設(shè)施狀態(tài),以確保超導磁體系統(tǒng)及整個ECRH系統(tǒng)穩(wěn)定運行。本文首先簡要介紹了課題的研究背景和意義以及ECRH系統(tǒng)和超導磁體的基本情況,詳細描述了 ECRH系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)以及磁體類型。其次分析了超導磁體超導態(tài)原理以及ECRH系統(tǒng)對超導磁體系統(tǒng)的需求,最后介紹了 ECRH系統(tǒng)中超導磁體裝置的遠程監(jiān)測與控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案,并圍繞該監(jiān)測與控制系統(tǒng)進行詳細設(shè)計,分別從監(jiān)控系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和軟件程序設(shè)計兩個方面介紹:(1)針對超導磁體的各外圍硬件設(shè)備設(shè)計通信模塊,組建基于以太網(wǎng)的監(jiān)測與控制系統(tǒng),實驗現(xiàn)場和控制室的交換機通過光纖連接,利用TCP/IP協(xié)議進行命令分析和發(fā)送;(2)使用LabVIEW進行監(jiān)控界面設(shè)計,實現(xiàn)所有超導磁體及各硬件設(shè)備的有效遠程監(jiān)測和控制,利用TCP協(xié)議完成數(shù)據(jù)傳輸,防止數(shù)據(jù)丟失,實時獲取和修改參數(shù),當探測到超導磁體失超或硬件設(shè)施產(chǎn)生故障時,會觸發(fā)連鎖保護。本文利用LabVIEW開發(fā)的超導磁體裝置監(jiān)測與控制軟件程序操作簡單,具備良好的可擴展性,界面清晰直觀,能夠及時有效的設(shè)置參數(shù)和讀取各設(shè)備及超導磁體裝置的狀態(tài);采用計算機應(yīng)用編程技術(shù)和光纖隔離技術(shù),預(yù)防信號互擾,使程序可以穩(wěn)定可靠的運行。
【圖文】：

第１章引言邐逡逑（Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ邋Ｍａｇｎｅｔ，邋ＳＣＭ）系統(tǒng)，在ＥＣＲＨ系統(tǒng)中主要起到聚焦作用。本逡逑便是針對整個ＥＣＲＨ系統(tǒng)配套的ＳＣＭ系統(tǒng)所設(shè)計的監(jiān)測與控制系統(tǒng)。逡逑．２邋ＥＡＳＴ托卡馬克裝置逡逑ＥＡＳＴ托卡馬克裝置位于合肥董鋪湖畔的科學島，由中科院的ＡＳＩＰＰ進行設(shè)逡逑建造和調(diào)試維護。ＥＡＳＴ是國際世界上首個進入實驗調(diào)試的，由我國獨立設(shè)計逡逑成的熱核聚變的實驗裝置，是對國內(nèi)外開放的核聚變試驗平臺和研究核心。如逡逑Ｕ所示，該ＥＡＳＴ裝置主要由外部真空杜瓦、極向場及縱場的線圈系統(tǒng)、中逡逑螺管、真空室、冷屏等構(gòu)成，高大約１１ｍ，直徑大約８ｍ，重量大約４００噸。逡逑

該ＥＡＳＴ裝置主要由外部真空杜瓦、極向場及縱場的線圈系統(tǒng)、中逡逑心螺管、真空室、冷屏等構(gòu)成，高大約１１ｍ，直徑大約８ｍ，重量大約４００噸。逡逑圖１．１邋ＥＡＳＴ裝置結(jié)構(gòu)圖逡逑ＥＡＳＴ的設(shè)計是借鑒了邋ＩＴＥＲ，在實驗運行過程中ＥＡＳＴ實驗裝置會產(chǎn)生等逡逑離子體，而這些等離子體會按圓環(huán)的形狀立體排列，其中依照環(huán)的中心測量的大逡逑半徑大約是１．９ｍ，環(huán)截面小半徑約為０．４５ｍ，ＩＴＥＲ的等離子體的大小半徑分別逡逑約為６．２ｍ和２ｍ。ＥＡＳＴ裝置的大半徑是ＩＴＥＲ的１／３，小半徑是ＩＴＥＲ的１／４，逡逑相較而言ＥＡＳＴ裝置更加靈活，，對于核聚變以及高參數(shù)的等離子體的穩(wěn)態(tài)的運行逡逑的研宄等都有很大的意義，提供了一個很廣闊的研宄平臺［４］。ＥＡＳＴ實驗裝置進逡逑入實驗調(diào)試運行后，在２００９年取得了持續(xù)６０ｓ以上非圓截面穩(wěn)態(tài)受控的等離子逡逑體的放電；在２０１０年實現(xiàn)１００ｓ邋１５００萬度、大于６０倍能量束縛時間的長脈沖Ｈ逡逑模的等離子體的放電；在２０１２年ＥＡＳＴ獲得３０ｓ的穩(wěn)態(tài)Ｈ模等離子放電和超過逡逑４００ｓ且溫度達到２０００萬度偏濾器的等離子體放電［５］；在２０１７年獲得了持續(xù)１０１．２ｓ逡逑的長脈沖的穩(wěn)態(tài)Ｈ模等離子體的放電
【學位授予單位】：中國科學技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O511.3

【參考文獻】

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1 張逍遙;徐e醵

本文編號：2618403