中性束注入器真空系统设计

中性束注入器（NBI）真空系统的性能对束传输效率以及整个束线内相关部件的使用寿命与使用安全影响极大。本文结合中性束注入器对真空系统的要求，对真空室的结构选择及气源分布进行了分析并对各气源的气量大小进行了计算。为NBI设计了一套以4．2K液氦低温冷凝泵为真空主抽泵并配以涡轮分子泵机组的抽气系统，采用此真空系统的NBI系统具有良好的真空性能。     

中性束注入器远程数据采集系统设计

设计了中性束注入器低温冷凝泵内多点温度及中性化室真空度的远程数据采集方案,采用现场数据采集模块进行信号转换.通过数字信号传输到上位计算机进行远程数据采集,达到了对系统中的液氮温区、液氦温区和真空度等工作状态的实时监测,为分析低温冷凝泵以及中性化室的工作特性提供了依据.     

中性束注入器低温泵液氮管道压力自动控制

中性束注入器(NBI)低温泵管道液氮压力波动原因,提出模糊控制算法自动控制低温泵管道液氮压力。通过设计模糊规则表及Matlab仿真验证,实现了在NBI实验中对低温泵管道液氮压力的自动控制。结果表明,模糊控制算法对自动控制NBI低温泵管道液氮压力有较明显的效果。     

中性束注入器漂移管道用低温泵的设计

随着中性束注入器研究的深入开展,我们在成功地设计了一台真空室用的400 000 L/s低温泵的基础上又对漂移管道用的20 000 L/s的低温泵进行研制.本文在详细分析漂移管道特点及其对低温泵结构的特殊要求的基础上,对低温泵的结构及冷凝板的温度分布进行具体的分析.设计了一台符合中性束注入器漂移管道特殊要求的液氦低温泵.     

中性束注入器低温冷凝泵性能测试

中性束注入器(NBI)是一套用来产生高能带电粒子并进行中性化的设备.优良的动态真空特性是NBI获得高的束传输效率的重要保证.对布置于NBI主真空室的低温冷凝泵进行了低温抽气特性测试,结果表明,使用该泵能获得满足NBI要求的动态真空.     

用于中性束注入器的4.2 K液氦低温冷凝泵的设计

在中性束注入器的研制中 ,大抽速低温泵的设计是其中非常重要的一部分。本文结合中性束注入器对真空系统的要求 ,介绍了中性束注入器真空系统的构成 ,并以布置于中性化室部位的低温泵为例 ,详细阐述了用于中性束注入系统的低温泵的结构设计以及抽速确定、冷凝面积确定等关键问题 ,成功设计了一套完全满足中性束注入系统对动态真空度要求的低温泵。     

EAST中性束注入器束中性化区气流模拟分析

中性束注入(Neutral Beam Injection)加热是磁约束核聚变装置上主要的辅助加热手段。强流离子束中性化是中性束注入的关键步骤,它直接决定了中性束的注入功率,进而影响对等离子体的加热效果。本文分析了EAST中性束注入器束中性化区的气流特性,发展了基于直接模拟蒙特卡洛(DSMC)方法的气流模拟程序,并用于EAST中性束注入器束中性化区的模拟分析和优化设计。     

用于中性束注入器的4．2K液氦低温冷凝泵的设计

在中性束注入器的研制中，大抽速低温泵的设计是其中非常重要的一部分。本文结合中性束注入器对真空系统的要求，介绍了中性束注入器真空系统的构成，并以布置于中性化室部位的低温泵为例，详细阐述了用于中性束注入系统的低温泵的结构设计以及抽速确定、冷凝面积确定等关键问题，成功设计了一套完全满足中性束注入系统对动态真空度要求的低温泵。     

中性束注入器真空系统差分抽气性能优化研究

中性束在真空室内传输的过程中需要一个真空梯度分布的环境,EAST中性束注入器(NBI)的真空室采用差分式结构来满足真空梯度分布的要求。真空室内气体挡板安装位置的不同会影响真空空间气体分子密度分布,从而对真空梯度的分布产生影响。运用Molflow软件模拟分析气体挡板在不同安装位置情况下,真空室内真空梯度和后低温冷凝屏热负荷分布的分布情况,分析得出了L=1.35~1.38 m是气体挡板最佳的安装位置。为CFETR NBI真空室的真空梯度的设计提供一定的借鉴和参考。     

HL-2A中性束注入器送气实验

为满足HL-2A中性束加热的需求,我们为HL-2A的NBI注入器研制了脉冲送气回路及其控制系统,系统的核心流量控制部件为PEV-1压电晶体阀,主要是根据气压测量结果调整压电阀电源输出脉冲电压波形来控制压电阀的流导.为克服了压电阀性能参数离散,对不同离子源的送气回路进行了单独标定.送气实验结果表明,离子源放电室气压控制精度达到了0.05Pa,通过调整不同压电阀电源输出波形,减小了束线4个离子源送气回路之间相互影响,得到了平稳的离子源工作气压.     

用于静电加速器的高频离子源的设计和调试

研制了一台高频离子源 ,通过实验调试取得了引出电压、聚焦电压及放电气压对引出束流影响的变化曲线 ,从而获得高频离子源的最佳工作条件 ,并测定了引出束流的束径包络     

静电离子探针在气体放电磁化等离子体参数测量中的应用

为测量气体放电磁化等离子体离子参数,建立了一套静电离子探针诊断系统,进行了从近芯部到边缘区的离子温度分布的测量,结果与常规朗缪尔探针对电子参数的测量结果吻合。     

端部霍尔离子源工作特性及等离子体特性研究

研制了一种用于离子束辅助沉积光学薄膜的端部霍尔等离子体离子源 ,论述了该源的工作原理以及伏安特性。着重研究了用五栅网探针测试该源所发射的离子能量的原理和方法 ,并对测量结果进行了分析、比较。对该离子源的离子束流密度和均匀性进行了测试和分析     

四极质谱计灵敏度与离子源参数关系的实验研究

本文通过改变QMS4 2 2型四极质谱计离子源的发射电流、阴极电压和聚焦电压等参数值 ,测量了质谱计灵敏度的相应变化 ,给出并分析了实验结果。实验结果表明 ,对质谱计离子源参数进行调节 ,可以优化质谱计的灵敏度并使之达到最大值     

用于中子管的微波离子源放电特性的仿真研究

微波离子源作为一种无阴极离子源,与潘宁离子源相比具有电离度高、形成的等离子体密度高、寿命长等优点。为了深入了解用于中子管微波离子源的放电特性,根据微波离子源的放电原理,设计中子管微波离子源的几何结构和所需磁铁的结构。结合Comsol多物理场仿真软件中的二维轴对称的AC/DC模块和微波等离子体模块,采用控制变量法,通过仿真实验探究了放电气压、微波输入功率、放电腔室大小以及放电腔室外壁材料对电子密度的影响,总结了电子密度在不同参数下的规律,将为中子管微波离子源的实验和设计提供重要支撑。     

中子管射频离子源放电特性仿真研究

国外射频离子源中子管的中子产额已经达到10¹⁴ n/s,明显优于潘宁源中子管。为了深入了解用于中子管射频离子源的放电特性,从射频感应耦合等离子体的放电原理入手,建立用于氢气放电模拟研究的理论模型。设计中子管射频离子源几何结构,运用麦克斯韦方程组在理论上推导了等离子体放电过程中影响粒子密度的因素。结合Comsol软件中的二维轴对称的电感耦合等离子体模型,采用单一变量法,通过仿真实验得到了线圈匝间距、线圈匝数、线圈直径、线圈功率和放电气压等参数对H⁺密度分布和大小的影响。总结出H⁺在不同参数下的变化规律,得到了一些有价值的结论,为优化中子管射频离子源的实验参数和结构设计提供重要依据。     

精密电极结构实现小间隙大气压辉光放电离子源

分析了电极结构精密度对大气压辉光放电稳定性的影响,设计并加工了一套高装配精度的线-筒型离子源.内外电极直径分别为0.16mm和4mm.当电压达到-3.5kV时电晕放电开始发生,放电电流波形为典型的特里切尔脉冲;当电压升高至-4.5kV时放电电流变为直流,表明进入辉光状态.通过放电电流波形可以清晰地观察到从电晕放电到辉光放电的过渡过程,并分析了其物理过程.放电实验表明,该装置可以稳定地实现大气压辉光放电,放电电流与施加电压成正电阻特性,而电极之间的电压在放电电流增大的情况下保持不变.这些放电特性与典型的低气压辉光放电一致.放电电流可达毫安量级,电离度较高,可有效提高检测灵敏度.质谱实验表明该离子源可以很好地离子化甲酸、乙酸、苯酚、苯甲酸等化学物质.     

电源对介质阻挡放电(DBD)激发准分子(XeCl*)辐射的影响

本文对电源参数如电压幅值、频率及正负电压对介质阻挡放电激发准分子XeCl 紫外 (30 8nm)辐射的影响进行了实验研究。结果表明 ,UV辐射随电压幅度的增加而增强 ,但效率下降 ;提高频率 ,增加了放电次数 ,导致UV辐射的增强 ;此外 ,在较高的频率下 ,电压上升沿变陡 ,使得电子获得的能量主要用于原子的激发和电离。正、负电压放电的不对称源于电极结构的不对称而引起的放电过程的差异 ,负电压内电极可向放电管中馈入更多的能量 ;比较发光光谱可判断生成准分子的等离子体化学过程没有明显的差别     

填充介质对电晕放电特性的影响

为了研究填充介质对电晕放电的影响,本文采用针-板放电装置,研究了不同条件下正、负直流电晕放电的起晕电压、平均电流等特性,获得了正、负直流电晕放电和正脉冲电晕放电的时间积分图像及正脉冲电晕放电的时间分辨图像。还分析了介质尺寸、形状、填充密度以及介电常数对正脉冲电晕放电特性的影响。所得结果表明,填充介质导致正、负直流电晕起晕电压升高。正电晕放电更易于激发填充介质的表面放电,且尺寸小的介质颗粒更容易形成环绕颗粒表面的放电。在正脉冲电晕放电中,填充介质密度、介电常数越高,起晕电压越低;球状介质比圆柱形介质更容易形成表面放电。     

低能离子束对拟南芥诱变效应的研究

依据不同生态型的拟南芥接受不同剂量、不同能量以及不同类型离子的注入，种子成苗率受到的影响程度的不同，选定适合于拟南芥诱变、转化的离子能量和剂量。然后结合RAPD方法检测了离子注入拟南芥种子在当代和后代中引起的变异情况，结果是离子束在当代中可引起DNA水平上丰富的变异，突变频率较高，并且某些变异条带可传递至后代。