EAST超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置高場側(cè)第一壁的設(shè)計與研究.pdf

1、EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)超導(dǎo)托卡馬克實(shí)驗(yàn)裝置作為國家“九五”重大科學(xué)工程，是我國自行設(shè)計研制的世界上第一個全超導(dǎo)磁約束核聚變實(shí)驗(yàn)裝置，其科學(xué)目標(biāo)是為和平利用聚變能奠定工程技術(shù)和物理基礎(chǔ)。真空室內(nèi)部部件包括面對等離子體的部件和其它位于第一壁與真空室之間的部件，是EAST裝置主要的子系統(tǒng)之一，其設(shè)計參數(shù)亦應(yīng)滿足長脈沖等離子體放電的要求。位于真空室內(nèi)側(cè)D型截面直線段

2、位置的高場側(cè)第一壁，即內(nèi)環(huán)限制器，是EAST裝置面對等離子體部件中重要部件之一，用以保護(hù)真空室及其內(nèi)部部件免受高能粒子的轟擊。在圓截面位形運(yùn)行下，即等離子體位形為限制器位形運(yùn)行時，商場側(cè)第一壁是主要熱負(fù)荷承受體。本課題的意義在于攻克高場側(cè)第一壁的在設(shè)計、加工和安裝中的一些關(guān)鍵技術(shù)，對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計、各種載荷工況的分析計算及相關(guān)實(shí)驗(yàn)測試，優(yōu)化確定高場側(cè)第一壁的結(jié)構(gòu)參數(shù)，驗(yàn)證其結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性及合理性。
　　 本文首先描述了等離子體

3、位形的特點(diǎn)，對國內(nèi)外相關(guān)托卡馬克裝置的內(nèi)部部件進(jìn)行調(diào)研。
　　 根據(jù)工程和物理要求，完成了EAST裝置高場側(cè)第一壁的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　 對EAST裝置高場側(cè)第一壁進(jìn)行了不同載荷工況下的分析計算，根據(jù)需要優(yōu)化結(jié)構(gòu)，獲得有利于裝置運(yùn)行時第一壁表面的熱負(fù)荷排出，有利于承受來自暈電流的電磁力及承受溫度變化引起的熱應(yīng)力，同時還可有效利用真空室內(nèi)的有限空間的高場側(cè)第一壁的結(jié)構(gòu)。
　　 為保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的可行性及合理性，第一個實(shí)驗(yàn)