j-text上mgi阀门的研制及逃逸电流的实验研究

《j-text上mgi阀门的研制及逃逸电流的实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号M201271362学校代码10487密级硕士学位论文J-TEXT上MGI阀门的研制及逃逸电流的实验研究学位申请人：罗义晖学科专业：电气工程指导教师：陈忠勇教授答辩日期：2015.5.21AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringDevelopmentaMGIValveonJ-TEXTTokamakandExperimentInvestigationoftheRunawayCurrentCandidate:LuoYihuiMajor:

2、ElectricalEngineeringSupervisor:Prof.ChenZhongyongHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作

3、者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要在托卡马克运行中，等离子体破裂几乎不可避免，其对装置的损害主要包括三个方面：局部热负荷；电磁应力对装置机械结构的损伤；逃逸电流轰击第一壁造成的损伤。等离子体破裂缓

4、解手段主要有：弹丸注入、液体注入和大量气体注入（MGI）等方式。其中MGI缓解手段能够有效的缓解局部热负荷、减小电磁力以及部分抑制逃逸电子的产生，因此最有希望成为ITER装置上等离子体破裂缓解的主要手段。J-TEXT托卡马克由于等离子体电子温度为1keV量级，等离子体内能较低，因此比大型托卡马克装置更适合进行等离子体破裂实验。在J-TEXT托卡马克上开展破裂缓解实验，可以为ITER装置破裂缓解提供有效的实验参考。各装置的实验研究表明MGI缓解手段，也只能是对逃逸电子实现部分抑制，逃逸电流的形成不可避免。目前的可选方案是在逃逸电流形成后先对其进行有效的控制，再利用扰动场线圈（RMP

5、s）、MGI等手段进行有效的耗散。本文首次在J-TEXT上利用软X射线阵列直接观测逃逸电流，对J-TEXT上逃逸电流的产生与演化过程进行深入的研究，为J-TEXT上逃逸电流的有效控制与耗散打下理论基础。为了满足J-TEXT托卡马克上等离子体破裂缓解实验的研究需要，本文研制了一套适合J-TEXT托卡马克的MGI阀门。该MGI阀门采用基于电磁斥力的推进机构使得其能够满足响应时间短、注入气体量大的性能要求。通过数学计算以及AnsoftMaxwell仿真分析提出了三腔室的MGI阀门结构使得其装配更方便、成本更低，并借助60L的真空腔体及高速相机对MGI阀门的安全性、注气量以及动态特性进行

6、了测试。该MGI阀门成功运用于J-TEXT装置上的等离子体破裂缓解相关实验，并在响应速度、注入气体量和密封安全性等方面表现出优异的性能。关键词：等离子体破裂逃逸电流MGI阀门I华中科技大学硕士学位论文AbstractPlasmadisruptionseemscan’tbeavoidedduringthetokamakoperations.Plasmadisruptionwoulddamagethetokamakbytheheatloadsontheplasmafacingcomponents（PFC）,thelargeelectromagneticforceonthedevice

7、andtherunawayelectronswillalsoimpactanddamagethePFC.Usually,pelletinjection,massivegasinjection（MGI）andliquidjetsareusedtomitigatethedamagescausebytheplasmadisruptions.MGIisoneoftheprospectivedisruptionmitigationmethodforitcanmitigatetheheatl