J-TEXT上MGI閥門的研制及逃逸電流的實驗研究.pdf

1、在托卡馬克運行中，等離子體破裂幾乎不可避免，其對裝置的損害主要包括三個方面：局部熱負荷；電磁應力對裝置機械結構的損傷；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，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行等離子體破裂實驗。在J-TEXT托卡馬克上開展破裂緩解實驗，可以為ITER裝置破裂緩解提供有效的實驗參考。
　　各裝置的實驗研究表明MGI緩解手段，也只能是對逃逸電子實現(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其進行有效的控制，再利用擾動場線圈（RMPs）、MGI等手段進行有效的耗散。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J-TEXT上逃逸電流的產(chǎn)

3、生與演化過程進行深入的研究，為J-TEXT上逃逸電流的有效控制與耗散打下理論基礎。
　　為了滿足J-TEXT托卡馬克上等離子體破裂緩解實驗的研究需要，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機構使得其能夠滿足響應時間短、注入氣體量大的性能要求。通過數(shù)學計算以及Ansoft Maxwell仿真分析提出了三腔室的MGI閥門結構使得其裝配更方便、成本更低，并借助60L的真空腔體及高速相機對M