HL—1M装置8发弹丸发射系统的研制及特性

用于ＨＬ－１Ｍ装置的８发弹丸发射系统已研制成功。经全面的工程调试后系统已在ＨＬ－１Ｍ托卡马克装置上进行了国内核聚变研究中首次多发固体氢丸加料。本系统能制造和发射尺寸为φ１．０ｍｍ×Ｌ１．０～１．３ｍｍ和φ１．４ｍｍ×Ｌ１．４～１．８ｍｍ氢、氘弹丸各４发，推进剂压力４～６ＭＰａ时丸速为７００～１２００ｍ／ｓ，冻丸周期２～３ｍｉｎ，８发弹丸可按事先设定程序自动生成和发射。其成功率和重复性优于９０％。     

核聚变装置弹丸发射器的研究进展

利用弹丸发射器把冷冻的氘丸和氚丸发射入磁约束热核等离子体中是给聚变反应堆添加燃料的有效方法之一。从70年代后期起，许多国家开始研制弹丸发射器，我国核工业部西南物理研究院和中国科学院等离子体物理研究所也在研制弹丸发射器。本文对各国研制弹丸发射器的情况作了概述     

核聚变装置弹丸发射器的研究进展

利用弹丸发射器把冷冻的氘丸和氚丸发射入磁约束热核等离子体中是给聚变反应堆添加燃料的有效方法之一。从７０年代后期起，许多国家开始研制弹丸发射器，我国核工业部西南物理研究院和中国科学院等离子体物理研究所也在研制弹丸发射器。本文对各因研制弹丸发射器的情况作了概述。     

HL-1装置弹丸发射系统的研制

描述用于HL-1托卡马克装置的弹丸发射系统。系统的低温恒温器采用液氮冷却,丸料气由加速枪管单道引入,在恒温器冷冻池中心孔内浓缩固化生成φ1.1mm弹丸。当适当脉冲压力(3～5MPa)的室温氦推进剂冲入冷池时,弹丸被吹动并在长270mm的枪管中加速到300～500m/s的速度。系统采用了大容积扩散室和限流导管相结合的二级扩散技术来处理大量的推进剂,避免其向LH-1放电真空室的扩散。系统设计参数选择、组成结构特点、运行方式和主要技术均得以描述。该系统工程联调已完成并安装于HL-1托卡马克装置,用于弹丸加料物理实验,取得了预期效果。     

闭式循环制冷机制丸的弹丸发射器的设计

国内第一套用G-M循环制冷机制造氢(氘)冰丸的多管弹丸发射器主体设计业已完成。该发射器采用原位冷凝法同时冷凝25支枪管生成25粒氢或氘丸。G-M循环制冷机的选用大大方便了发射器的运行,增加了设备的可靠性,降低了运行成本,并保证运行的灵活性。介绍发射器设计的主要原则、目标、工程结构布局和参数的选择以及可能的扩展方向。     

弹丸注入中的丸料气和推进剂系统

本文介绍了“原位冷凝”式弹丸注入器先行实验及中国环流器一号ＨＬ－１弹丸加料实验中采用的丸料气和推进剂系统；提出了系统的建立，特点及实验中的动作程序，并给出了实验结果。     

HL—1M装置硼化膜的研究

ＨＬ－１Ｍ装置采用Ｃ２Ｂ１０Ｈ１２蒸汽等离子体增强沉积技术对第一壁进行了原位硼化，在第一壁表面上形成一层半透明、非晶ａ－Ｂ／Ｃ：Ｈ膜。在单电极、１．２Ａ／７５０Ｖ放电参数下，平均沉积速率为１１０ｎｍ／ｈ，膜厚不均匀度为８４％，Ｂ／Ｃ＝０．６－２．０，Ｂ－Ｃ的结合能为９７－９９ｅＶ，与Ｂ／Ｃ值有关。膜层中有２０－３０％的硼是以Ｂ－Ｃ的形式存在，７０－８０％碳是以ａ－Ｃ：Ｈ形式存在，这是ＨＬ－１Ｍ装置     

HL—1M装置边缘等离子体流的测量

在托卡马克放电期间，低杂波（ＬＨＷ）注入，弹丸注入，分子束注入（ＭＢＩ） 气均不同程度地引赶快避部等离子体电位的快速变化，从而改变了电场分布，改变了边缘等离子体的流速和方向。     

弹丸和超声束流入对HL—1M装置边缘电场和等离子体旋转的影响

介绍了ＨＬ－１Ｍ在不同放电条件下这缘等离子体流和径向电场的测量。实验发现：在多发弹丸注入（ＭＰＩ）和超声束流注入（ＳＢＩ）期间，托卡马克等离子体边缘的径向电场Ｅ。发生变化，边缘等离子体的极向流剪切以及伴随着边缘扰动水平下降已观测到。     

HL—1M装置的八发弹丸注入系统及工程实验

八发弹丸注入系统自１９９６年投入ＨＬ－１Ｍ（中国环流器新一号）托卡马克加料实验并成功实现Ｈ２弹丸的八发连续注入等离子体。描述了此系统及其在液氮和液氦条件下分别以ＣＨ４和Ｈ２为丸料气的工程实验。压力高于５ＭＰａ的Ｈｅ为推进剂,弹丸速度达８００－１０００ｍ／ｓ。     

挤压式旋转切割弹丸注入器

阐述了合肥弹丸注入器的工作原理，结构特点及液氮冷冻下ＣＨ４弹丸的制造和发射实验。结果表明，该注入器可产生Φ１ｍｍ×１ｍｍ、速度约４５０ｍ／ｓ的弹丸，离散度小于±０．３，弹丸重复性及完整性较好。     

HL—1M装置的真空现状

本文主要总结了９４至９８年度ＨＬ－１Ｍ装置的真空进展，包括真空壁条件；真空运行参数；放电进展；影响壁条件的主要因素及其控制指标等。     

HPI弹丸注入器

叙述了HPI弹丸注入器的结构特点、工作原理及液氮冷凝条件下甲烷弹丸的制造及发射实验。结果表明，该注入器产生的弹丸具有较好的重复性和完整性，并且在整个弹丸制造、加速及传输过程中质量损失极少。目前已得到速度约450m／s，散角小于0．3°的φ1mm×1mm圆柱体甲烷弹丸。     

HL—1M装置原位硅化涂层研究

自ＨＬ－１Ｍ装置采用硅化技术，大大改善了第一壁条件，提高了等离子体约束性能，本文对ＨＬ－１Ｍ装置的硅化涂层性能以及对等离子体杂质，热辐射和再循环进行了研究，并对装置抽气扁管内壁状态进行了分析描述。