J-TEXT上MGI閥門的研制及逃逸電流的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在托卡馬克運(yùn)行中，等離子體破裂幾乎不可避免，其對(duì)裝置的損害主要包括三個(gè)方面：局部熱負(fù)荷；電磁應(yīng)力對(duì)裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)的損傷；逃逸電流轟擊第一壁造成的損傷。等離子體破裂緩解手段主要有：彈丸注入、液體注入和大量氣體注入（MGI）等方式。其中MGI緩解手段能夠有效的緩解局部熱負(fù)荷、減小電磁力以及部分抑制逃逸電子的產(chǎn)生，因此最有希望成為ITER裝置上等離子體破裂緩解的主要手段。J-TEXT托卡馬克由于等離子體電子溫度為1keV量級(jí)，等離子體內(nèi)能較低，

2、因此比大型托卡馬克裝置更適合進(jìn)行等離子體破裂實(shí)驗(yàn)。在J-TEXT托卡馬克上開展破裂緩解實(shí)驗(yàn)，可以為ITER裝置破裂緩解提供有效的實(shí)驗(yàn)參考。
　　各裝置的實(shí)驗(yàn)研究表明MGI緩解手段，也只能是對(duì)逃逸電子實(shí)現(xiàn)部分抑制，逃逸電流的形成不可避免。目前的可選方案是在逃逸電流形成后先對(duì)其進(jìn)行有效的控制，再利用擾動(dòng)場線圈（RMPs）、MGI等手段進(jìn)行有效的耗散。本文首次在J-TEXT上利用軟X射線陣列直接觀測逃逸電流，對(duì)J-TEXT上逃逸電流的產(chǎn)

3、生與演化過程進(jìn)行深入的研究，為J-TEXT上逃逸電流的有效控制與耗散打下理論基礎(chǔ)。
　　為了滿足J-TEXT托卡馬克上等離子體破裂緩解實(shí)驗(yàn)的研究需要，本文研制了一套適合J-TEXT托卡馬克的MGI閥門。該MGI閥門采用基于電磁斥力的推進(jìn)機(jī)構(gòu)使得其能夠滿足響應(yīng)時(shí)間短、注入氣體量大的性能要求。通過數(shù)學(xué)計(jì)算以及Ansoft Maxwell仿真分析提出了三腔室的MGI閥門結(jié)構(gòu)使得其裝配更方便、成本更低，并借助60L的真空腔體及高速相機(jī)對(duì)M