EAST强流离子源电源系统的初步测试运行

测试NBI大功率强流离子源的综合测试台正在建设,已研制了离子源等离子体发生器电源系统、等离子体电极高压电源及梯度极分压器、抑制极负高压电源等电源系统,以及高压传输线及缓冲器,在测试台上开展了对EAST中性束注入器第一台兆瓦级强流离子源样机进行整体电源系统测试和离子源起弧放电的初步测试,完成了离子源电源系统初步性能测试及...     

永磁强流ECR离子源

文章介绍一台2.45 GHz永磁强流ECR离子源,其直径为10 cm,长10 cm,重量不足5 kg,可工作在直流模式和脉冲模式.脉冲模式引出的氢离子束峰值流强大于100 mA,束流密度达到500 mA/cm2;直流模式引出束流达到60 mA,束流密度为300 mA/cm2.两种模式的质子比均达到80%.     

CIAE强流ECR离子源研制

本文介绍了研制的一台强流ECR微波离子源,其能从7 mm直径的圆孔引出大于150 mA的氢离子束(75 keV),质子比达90%。该离子源采用独特的结构提高了离子源寿命。离子源在75 keV、110 mA束流条件下连续工作超过220 h,束流中断2次,不间断工作时间超过150 h。     

基于CSS的NBI射频离子源控制程序设计

离子源是中性束注入器(Neutral Beam Injector,NBI)的关键子系统之一,根据射频离子源的实验和运行需求,本文设计了一套基于物理实验与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)架构的控制程序,实现对射频离子源实验和调试过程的远程监控功能。NBI射频离子源控制程序通过集成开发平台(Control System Studio,CSS)的交互界面开发模块(Best OPI Yet,BOY)实现友好的人机交互界面,使用Jython实现界面逻辑,支持服务器/客户端和EPICS两种通信架构。程序已经上线近半年,实验表明,射频离子源控制程序具备了放电模式设置、时序幅值设置、设备状态实时监控、采集数据实时波形显示等功能,满足了射频离子源实验的远程控制和数据可视化的需求。     

Design of Timing System Software on EAST–NBI

Neutral Beam Injector (NBI) is one of the main plasma heating and plasma current driving methods for Experimental Advanced Superconducting Tokomaks. In order to monitor the NBI experiment, control all the power supply, realize data acquisition and network, the control system is designed. As an important part of NBI control system, timing system (TS) provides a unified clock for all subsystems of NBI. TS controls the input/output services of digital signals and analog signals. It sends feedback message to the control server which is the function of alarm and interlock protection. The TS software runs on a Windows system and uses Labview language code while using client/server mode, multithreading and cyclic redundancy check technology. The experimental results have proved that TS provides a stability and reliability clock to the subsystems of NBI and contributed to the safety of the whole NBI system.     

NBI双潘宁离子源参数的静电探针测量

介绍了静电探针在22cm双潘宁离子源中心等离子体参数测量中的应用.测出了探针的伏安特性曲线,由该曲线求出在弧流为200 A时,电子温度约为6.0 eV,密度约为2×1012 cm-3,这对于调整放电控制条件,获得高效率大功率的离子源有重要的参考价值,并且对于今后实现强而且均匀的中性束束流的引出也有着重要意义.     

用于蓝姆移动型极化离子源的低能强流双等源

建立了用于蓝姆移动型极化离子源的双等源和低能引出聚焦系统，实验比较了等离子体出口孔径和聚焦电极之间的距离对引出束的影响，并调整了离子源的运行参数。离子束的质子比可达６０％以上，满足了极化离子源的工作要求。约有４ｍＡ低能氢离子束（５５０ｅＶ）或氘离子束（１１００ｅＶ）进入铯蒸汽电荷交换管道，在极化源上使用低能强流双等源后，可获得２００ｎＡ左右的极化质子（或氘核）束。     

EAST中性束注入射频离子源放电模拟研究

中性束注入加热是核聚变中非常重要的一种辅助加热手段,离子源所能达到的性能决定了东方超环(Experimental Advanced Superconducting Tokamak, EAST)中性束注入所能达到的指标。为了实现长脉冲和高功率加热的需求,采用射频离子源取代传统的热阴极离子源已成为未来离子源发展的一种趋势。本文对射频离子源的结构设计和放电特性进行了理论模拟研究,给出了线圈匝数、匝间距、驱动器尺寸、放电气压和射频功率等参数与等离子体参数间的关系,为接下来射频离子源的研制和实验奠定一定的理论基础。     

EAST等离子体放电涡流计算

在托卡马克放电中,由极向场线圈、等离子体电流在真空室上感应产生的涡流对等离子体放电有重要影响,由此感应产生的涡流会反过来在等离子体区域、极向场线圈中产生感应电流,因此,有必要对涡流分布进行准确计算,以实现对等离子体放电的反馈控制。本文将真空室划分为40个单匝环,利用高速CCD图像采集系统获得等离子体放电图像,并通过图像处理获得等离子位置,运用最小二乘法对真空室涡流分布进行计算。将计算结果与EAST放电实验测量数据进行比较,获得了较理想的结果。     

尼尔逊离子源重离子束流的发射度

尼尔逊离子源已广泛地应用于重离子加速器、同位素分离器及研究用离子注入机。用于C-600离子注入机的尼尔逊离子源,目前已获得达100μA的三十余种重离子束,其中有近二十种固体元素。     

ECR离子源原理及其磁场分析计算

文章介绍了ECR离子源的发展历史和一般原理;给出了它产生高电荷态离子所必须的工作条件;着重讨论了磁场对源内等离子体性能的影响。基于对CAPRICE源磁镜场及六极约束场的计算,给出了该源磁场较精确的数量概念,这对了解它的磁路结构及磁场场型特点以及各铁元件的功能十分有益。通过对计算数据的分析,发现该源在磁路结构及场型上还有尚待修改的地方。所有这些对我们现有ECR源的调试、运行及局部改进提供了可靠的依据。     

100MeV强流回旋加速器辐射剂量场计算

在负氢回旋加速器中，残留气体和洛仑兹力会引起负氢离子的剥离损失。加速器运行时，束流损失在真空室外产生很大的辐射剂量场，其计算结果将用于决定加速器局部屏蔽、吸收体等的设计。加速器停机后，活化将导致真空室内部的剩余剂量场，其计算对于加速器真空室内部的维修及组件设计具有重要意义。     

中流强注入机的弗瑞曼离子源

一、引言离子注入在半导体工业、金属材料改性的研究,特别是在大规模集成电路的研制中得到了广泛的应用。我们这台离子源是为中流强离子注入机研制的,它的设计指标是:1.气、固两用离子源,固体工作温度为250-800℃。2.分析后接收~(11)B~+≥500μA,横向张角(发散束)α≤±3°,纵向张角(会聚束)β≤±1°。3.在~(11)B~+=500μA下灯丝寿命为10小     

强电磁干扰对NBI温度采集的影响及其处理方法研究

NBI作为最有效地等离子体加热手段之一,在世界各托卡马克装置上有广泛的应用。由于中性束注入装置的流强大,功率高的特点,为了保证设备的安全,须对其中的热承载部件进行实时温度监测。但是由于NBI装置的工作电压高达80 k V,且处于EAST复杂的电磁环境下,给温度的测量带来了很大的干扰。为了解决强电磁干扰对温度采集的影响,本文在分析干扰来源的基础上,提出了取样—存贮—判断—反馈的解决思路,利用Labview语言进行程序编写从而实现对干扰信号的滤波。实验结果表明,该方法能有效解决高压打火和等离子体破裂时对温度信号采集的影响,提高了实验数据采集的精确度。     

1MV强流脉冲电子加速器有关区域的电场计算

本文介绍了1MV强流脉冲电子加速器有关区域的电场计算。计算中对电极边界的处理采用了“网格跟踪法”,比J.E.Boers采用的“直接转移法”,获得了更接近实际情况的电位分布。在差分公式中引入了ξ因子,增加了网格形状选择的适应性。计算中,还增加了等位线搜索处理,提高了数据分析自动化程度。结果对Blumlin传输线全区域电位分布,及其中筒尾部形状,主开关区电极形状,各隔离用绝缘介质表面场强,以及Marx发生器中球隙电极形状作了分析与改进。     

强聚焦系统中的强流比率公式

提出强聚焦系统中的精确强流比率公式,从而导出各种简便近似强流比率公式,提供可控核聚变的惯性约束方案所要求的高功率重离子束系统的设计根据。     

小型强流重离子源

一引言强流离子注入机已广泛应用到半导体工业、超精加工、金属表面掺杂及材料性能的研究上。强流重离子源是注入机上的重要部件,它对注入机的性能起着重要的作用, 我们对磁场下热阴极低压弧放电离子源进行了实验研究,获得较好的结果。     

紧凑型强流ECR源

建立了１台紧凑型强流ＥＣＲ源。共振磁场由１个小电磁线圈及软铁回路产生,磁场可调,能保证放电处于最佳条件。研究了气压,微波功率及共振场对放电的影响。在５５０Ｗ的放电功率下,从直径４ｍｍ引出孔引出了３５ｍＡ的Ｈ＾＋离子束,引出Ｈ＾＋离子的质子比超过９０％,从源中还引出了７ｍＡＯ＾＋、８ｍＡＮ＾＋、１２ｍＡ Ａｒ＾＋的束流。