【摘要】：托卡馬克邊界刮削層區(qū)的粒子輸運,能量輸運極大地影響聚變裝置的可行性。在ITER上的偏濾器靶板熱流的定標計算結(jié)果顯示,按照目前ITER擬采用的運行模式,必須有額外的方法降低靶板的熱流通量,以延長偏濾器壽命。刮削層區(qū)的粒子(包括雜質(zhì))、能量輸運過程,等離子體與第一壁相互作用,托卡馬克邊界區(qū)的原子分子過程不可避免的互相耦合在一起,這些都對未來裝置的發(fā)展造成影響。高場側(cè)刮削層等離子體處于內(nèi)靶板上游,該處參數(shù)的測量與靶板探針結(jié)合能為高場側(cè)粒子、能流輸運的提供較為完整的圖像。與低場側(cè)探針相結(jié)合,能為托卡馬克刮削層極向上的參數(shù)分布提供信息,而多數(shù)裝置卻沒有相應(yīng)的測量手段。平行于磁場的刮削層流主導(dǎo)輸運過程,又由于其與芯部等離子體旋轉(zhuǎn),流剪切等過程密不可分,故測量,分析平行流是刮削層研究的重要內(nèi)容。馬赫探針可以用于測量平行于磁場方向的流的大小,多數(shù)裝置測得刮削層流速度能達到離子聲速的很大比例。通過測量邊界等離子體徑向電場,壓強,可以得到漂移驅(qū)動的等離子體流在垂直磁場方向的流速,這也可由靜電探針給出。該方向的輸運過程亦不可忽略。2014年度東方超環(huán)(Experimental Advanced Superconducting Tokamak, EAST)實驗,EAST高場側(cè)探針安裝并進行實驗測試,首度獲得了EAST高場側(cè)刮削層的數(shù)據(jù)。分析顯示,在EAST高場側(cè)刮削層存在0.7倍馬赫數(shù)的平行流,主要由外中平面較強的徑向輸運造成極向壓力梯度不對稱性驅(qū)動；漲落在高場側(cè)刮削層表現(xiàn)為高斯型分布,沒有顯示較大的湍流結(jié)構(gòu)存在的跡象；高場側(cè)探針測得type-Ⅰ型ELM信號,該結(jié)構(gòu)由低場側(cè)傳播來；高場側(cè)刮削層發(fā)現(xiàn)高能電子,并由ELM信號顯示,這些電子來自低場側(cè)。EAST作為全超導(dǎo)托卡馬克,低再循環(huán)長脈沖運行模式的探索將為未來聚變堆運行提供重要依據(jù)。適應(yīng)EAST參數(shù)條件,運行特點的高場側(cè)探針的建成將為該目標的達成提供的數(shù)據(jù)支持。
【圖文】：

加偏置電壓的時候，電壓波形可以通過一個信號源發(fā)出，使電極之間壓差較小�？梢詼y逡逑量平行流馬赫數(shù)，垂直流馬赫數(shù)，電子溫度，離子密度，等離子體電位。小巧，緊湊，逡逑不拉弧。如圖１．３，摘自［１０］。逡逑ＯＢ邐“‘＾逡逑Ｓｃａｎｎｉｎｇ邋Ｐｒｏｂｅ邋Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ邋Ｇｅｏｍｅｔｒｙ逡逑＼邋ＳＷ逡逑？邐邐逡逑圖１．３邋Ａｌａｃｔｏｒ邋Ｃ－ｍｏｄ上的探針頭設(shè)計。逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋Ｐｒｏｂｅ邋ｈｅａｄ邋ｄｅｓｉｇｎ邋ｏｆ邋ＷＡＳＰ邋ｉｎ邋Ａｌａｃｔｏｒ邋Ｃ－ｍｏｄ．逡逑１．邋２邋ＥＡＳＴ高場側(cè)探針機械部件逡逑ＥＡＳＴ上的高場側(cè)探針采用的是ＷＡＳＰ的成熟設(shè)計方案，結(jié)合ＥＡＳＴ本身的特點而逡逑研制。圖１．４中的部件：（ａ）耐高溫銀探頭，（ｂ）構(gòu)成平行四邊形支架，用于支撐探針頭逡逑的探針臺，（Ｃ）放置驅(qū)動線圈的３１６Ｌ線圈盒，（ｄ）高強度氧化鋅陶瓷復(fù)合軸承套管，（ｅ）逡逑－邋６邋－逡逑

邐大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文邐逡逑３１６Ｌ肩螺栓用以固定軸，（ｆ）耐高溫Ｉｎｃｏｎｅｌ－７５０扭簧，（ｇ）氧化鍋陶瓷軸，氧化鋒軸套，逡逑與氧化招陶瓷軸一起提供探針臺與金屬壁之間的絕緣，（ｈ）邋３１６Ｌ金屬連接臂，（ｉ）邋３１６Ｌ逡逑緊固螺栓，用以鎖緊肩螺栓防止其轉(zhuǎn)動，Ｇ）燥接在真空室不銹鋼內(nèi)壁的探針安裝板，，（ｋ）逡逑連接安裝板和連接臂的支撐臂，（１）線圈繞線器。該機械結(jié)構(gòu)設(shè)計最終安裝至托卡馬克逡逑時，除回縮扭灻和線圈繞線器為筆者參與修改升級外，其余部分為蘇州大學(xué)，物理科學(xué)逡逑與技術(shù)學(xué)院，趙巖設(shè)計。逡逑
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TL631.24

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本文編號：2651468