基于毛细管放电等离子体产生瞬态高热负荷的实验研究

摘要：

托卡马克装置在运行时出现的第I类边缘局域模(edge-localized mode,ELM)会产生瞬态高热负荷,但很难直接在现有装置上对ELM热负荷进行研究.该文提出基于毛细管放电等离子体等效模拟ELM瞬态高热负荷的思路,并研制可重复频率运行的毛细管射流等离子体产生装置,实现1～10Hz连续可调、稳定运行.然后,建立毛细管等离子体射流的光学诊断系统,结合Bartels及其他光谱分析方法,获得等离子体射流形态、电子温度、密度等关键参数,解决难以分析自蚀谱线的问题.最后,建立基于薄膜量热计的热负荷测量系统,其具有高精度、快响应速度的优点,可直接有效测定热负荷.结果表明,在-(1～2)kV充电电压、50Pa干燥空气条件下,瞬态热负荷功率可达GW·m-2量级,有效均匀面积为5cm-2以上,电子密为度1.78×1023 m-3,能够满足ELM高热负荷的核心指标要求.

关键词：毛细管放电;磁约束聚变;高热负荷;光谱;薄膜量热计

所属期刊栏目：42

分类号：TM711(输配电工程、电力网及电力系统)

资助基金：国家重点研发计划2017YFE0302300

在线出版日期：2022-02-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：415-424,中插33