J-TEXT裝置ECRH超導(dǎo)磁體系統(tǒng)運(yùn)行及磁場測量技術(shù)研究.pdf

1、磁約束聚變研究的目的是通過加熱、加料來實現(xiàn)聚變等離子體的自持燃燒。因等離子體電阻率隨著溫度的3/2次方降低，傳統(tǒng)的歐姆加熱不能將等離子體加熱到聚變反應(yīng)所需的10 keV量級；因而采用輔助加熱進(jìn)一步提高等離子體溫度，是實現(xiàn)磁約束聚變裝置點火的必要條件。電子回旋共振加熱（ECRH）因其具有局域加熱性好、耦合效率高、天線可遠(yuǎn)離等離子體等特點，成為磁約束核聚變裝置中廣泛使用的一種加熱方法。
　　為了更好的在J-TEXT裝置上開展等離子體物

2、理實驗研究，華中科技大學(xué)聚變與等離子體研究所于2013年從英國卡拉姆科學(xué)中心引進(jìn)了6套單元功率200 kW的ECRH系統(tǒng)，并于2014年開始了系統(tǒng)的重建工作。作為ECRH系統(tǒng)的重要組成部分，超導(dǎo)磁體的主要作用是為系統(tǒng)的波源回旋管提供工作所需的磁場位形，且磁場的分布和穩(wěn)定度等參數(shù)將會對回旋管的效率及安全運(yùn)行產(chǎn)生重要影響，因此超導(dǎo)磁體是ECRH系統(tǒng)重建工作中的重要一環(huán)。本文的主要工作是進(jìn)行J-TEXT裝置ECRH超導(dǎo)磁體的恢復(fù)、調(diào)試及磁場分

3、布測量工作，為以后 ECRH系統(tǒng)的建設(shè)與長期運(yùn)行積累經(jīng)驗。
　　本文主要包括三個部分。
　　第一部分對J-TEXT裝置ECRH系統(tǒng)以及超導(dǎo)磁體進(jìn)行了簡介。其中ECRH系統(tǒng)主要從波源回旋管、傳輸線和天線系統(tǒng)等進(jìn)行了介紹；超導(dǎo)磁體主要從磁體低溫恒溫器、磁體線圈、磁體電源及磁體的保護(hù)控制等方面進(jìn)行了介紹。
　　第二部分為 J-TEXT裝置 ECRH超導(dǎo)磁體磁場分布測量前的調(diào)試工作，主要對磁體的真空測試、磁體電源測試、降溫測試

4、以及勵磁測試等進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
　　第三部分根據(jù) J-TEXT裝置 ECRH回旋管對于磁場位形的需求和超導(dǎo)磁體自身的結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計了一個能滿足三維坐標(biāo)精確定位的磁場分布測量工具，通過此工具對超導(dǎo)磁體的磁場區(qū)域測量其縱向磁場強(qiáng)度分布、徑向磁場強(qiáng)度分布、雜散場分布等；通過理論分析與磁場分布測量結(jié)果以及磁體磁場仿真結(jié)果的交叉對比，驗證了本文磁場分布測量方法的可行性和測量結(jié)果的準(zhǔn)確性；結(jié)合超導(dǎo)磁體出廠資料，可判斷出超導(dǎo)磁體運(yùn)行狀態(tài)較好，其