【摘要】：J-TEXT托卡馬克裝置上電磁環(huán)境復(fù)雜,診斷和控制信號(hào)受電磁干擾也很嚴(yán)重,影響精細(xì)物理實(shí)驗(yàn)的開展。為了改善電磁干擾狀況,本文試圖建立干擾模型,分析干擾源與干擾信號(hào)之間的定量關(guān)系,以期通過(guò)干擾機(jī)制的定量分析提出改善措施。J-TEXT裝置上的診斷信號(hào)有效工作頻率大多在1MHz以下,最強(qiáng)的干擾信號(hào)也在MHz以下,屬于近場(chǎng)干擾。本文的研究思路是將電場(chǎng)干擾和磁場(chǎng)干擾分離,將其等效為電路模型并分別進(jìn)行研究。研究的難點(diǎn)是如何在托卡馬克這個(gè)具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的裝置上分析各干擾源與被干擾電路之間的耦合電容和耦合電感。為此,本文先將問(wèn)題簡(jiǎn)化,建立電場(chǎng)干擾和磁場(chǎng)干擾平臺(tái),在平臺(tái)上測(cè)試診斷電路受電場(chǎng)干擾和磁場(chǎng)干擾的表現(xiàn),并與預(yù)先設(shè)想的電路干擾模型對(duì)比,驗(yàn)證和修正模型,同時(shí)測(cè)量分析診斷電路對(duì)電場(chǎng)和磁場(chǎng)干擾的敏感性。本文采用信號(hào)源接高頻變壓器的方式產(chǎn)生高壓無(wú)電流干擾,作為電場(chǎng)干擾源;采用信號(hào)源接功放和線圈的方式實(shí)現(xiàn)大電流低電壓回路,作為磁場(chǎng)干擾源。為了測(cè)量平臺(tái)上的電場(chǎng)和磁場(chǎng)干擾強(qiáng)度,本文還設(shè)計(jì)了電場(chǎng)和磁場(chǎng)探針,磁場(chǎng)探針設(shè)計(jì)中采用了一種電場(chǎng)屏蔽結(jié)構(gòu),使磁探針幾乎不受電場(chǎng)干擾的影響。在此基礎(chǔ)上,本文使用電場(chǎng)干擾平臺(tái)和磁場(chǎng)干擾平臺(tái)對(duì)一個(gè)J-TEXT典型診斷線路進(jìn)行測(cè)試,研究其受干擾的特性,測(cè)試結(jié)果表明該電路更容易受到電場(chǎng)干擾,且光電探測(cè)器本身不容易受到干擾,而探測(cè)器與放大器之間的信號(hào)傳輸線容易受到干擾。本文的研究為J-TEXT裝置電磁兼容性升級(jí)做出了一定的理論準(zhǔn)備,這種研究思路與方法同樣適用于J-TEXT之外的各種電磁干擾研究。
【圖文】：

EXT 托卡馬克裝置是華中科技大學(xué)與美國(guó)德州大學(xué)奧斯丁分校共。J-TEXT 裝置包含眾多電磁子系統(tǒng)，如縱場(chǎng)線圈及電源系統(tǒng)（整圈及電源系統(tǒng)、電子回旋波加熱系統(tǒng)（百 GHz 量級(jí)）、離子回旋MHz 量級(jí)）、中性束注入系統(tǒng)（高壓）、大功率真空抽氣機(jī)組等[4]，強(qiáng)的電磁能量的傳輸和轉(zhuǎn)換[5][6]，在這個(gè)復(fù)雜過(guò)程產(chǎn)生的電磁噪聲產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的電磁干擾。1-1 所示為 J-TEXT 軟 X 診斷系統(tǒng)在一炮實(shí)驗(yàn)中的典型數(shù)據(jù)，橫軸為出電壓（V），此數(shù)據(jù)采集于放電平頂階段，來(lái)自通道 15。圖中接是軟 X 系統(tǒng)光電探測(cè)器所測(cè)得的有效信號(hào)，圖中正中央可見一道可能源自電磁干擾。于這樣的尖峰信號(hào)在 J-TEXT 各類診斷系統(tǒng)中都存在，因此本課題XT 系統(tǒng)的電磁干擾來(lái)源與干擾途徑。

15圖 3-3 電場(chǎng)干擾平臺(tái)實(shí)物圖用電場(chǎng)干擾平臺(tái)時(shí)，將固定干擾源電纜的木條使用絕緣體架高：了干擾源電纜與鋁板間的電容（對(duì)地電容），該電容過(guò)大會(huì)導(dǎo)致干電壓下實(shí)際上成為通路，進(jìn)而產(chǎn)生較大電流，該電流產(chǎn)生磁場(chǎng)干是單純的電場(chǎng)干擾平臺(tái)；另一方面，，架高干擾源電纜，以便實(shí)驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TL631.24

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2668436