J-TEXT等離子體破裂電磁能量轉(zhuǎn)移模擬平臺實驗研究.pdf

1、托卡馬克裝置運行中常會出現(xiàn)等離子體破裂現(xiàn)象，等離子體破裂過程中釋放的巨大電磁能量會對裝置真空室造成極大危害。J-TEXT實驗室針對等離子體破裂問題提出了一種新的基于電磁能量轉(zhuǎn)移的破裂危害緩解方法，該方法可將破裂階段耗散在真空室內(nèi)的部分電磁能量耦合出裝置，通過減少破裂階段耗散在真空室內(nèi)的總電磁能量來達到緩解破裂危害的效果。直接在 J-TE XT托卡馬克裝置上針對該方法進行改造并開展實驗有一定風(fēng)險和難度，因此需要先建立一個模擬實驗平臺開展相

2、關(guān)驗證工作，為在 J-TE XT裝置上開展破裂電磁能量轉(zhuǎn)移實驗研究做好預(yù)研。本文針對這一需求設(shè)計并搭建了一個可用于模擬 J-TE XT裝置等離子體破裂及電磁能量轉(zhuǎn)移過程的模擬平臺，通過在模擬平臺上開展電磁能量轉(zhuǎn)移實驗對電磁能量轉(zhuǎn)移方法進行模擬實驗研究。
　　本文通過對J-TEXT裝置的破裂電磁能量耗散過程及破裂電磁能量轉(zhuǎn)移的原理進行深入研究，構(gòu)建了模擬平臺模擬等離子體破裂及電磁能量轉(zhuǎn)移過程的等效電路模型，并從原理上證明了模擬平臺與

3、 J-TE XT裝置在電磁能量流動上的等效性。在等效電路模型的基礎(chǔ)上完成了模擬平臺方案設(shè)計，并利用 MAXWELL電磁分析軟件和Simulink電路仿真軟件對模擬平臺進行仿真分析，確定平臺各部分參數(shù)選取的合理性。根據(jù)設(shè)計內(nèi)容搭建了破裂電磁能量轉(zhuǎn)移模擬平臺，通過開展初步電磁能量轉(zhuǎn)移實驗驗證了模擬平臺設(shè)計的合理性及電磁能量轉(zhuǎn)移方法的可行性。為進一步研究該方法所能起到的破裂緩解效果，本文分析研究了能量轉(zhuǎn)移線圈安裝位置、回路電阻大小及線圈匝數(shù)對