HT-6M托卡马克上的超低密度实验

通过一些特殊方法,HT-6M托卡马克可以稳定运行在只带少量过热电子的超低密度(SLD)区域。其主要参数为:N_e=(0.2～0.6)×10~(13)cm~(-3);I_p=60～80kA;V_o=0.7～2.0V;B_t=0.7～1.0T;a=18cm;R=63cm。在这类放电中,等离子体的密度由限制器和壁的出气量决定,而和初始充的氢气压强完全无关。等离子体是安静的,几乎没有“锯齿振荡”。m=2,3的磁流体力学(MHD)不稳定性只出现在电流下降段。径向温度分布T_o(r)峰化,而密度分布N_e(r)是平坦的。能量约束时间τ_e为1～2ms,大约是Alcator定标律的2～4倍。     

双会切串级镜MM-4U的首批实验结果

介绍了MM-4U装置的结构、原理和初步实验结果。这些结果主要是:用电子注入可以在装置系统中建立等离子体;测得轴向等离子体电位分布,东、西会切中心和中心室的等离子体电位分别为-180V、-164V和-1.8V;测得轴向电子密度分布与电位分布有相同形式,3个中心的密度分别为1.7×10~(11)cm~(-3),4.7×10~(10)cm~(-3)和7.5×10~7cm~(-3);东、西会切中心电子温度分别为(19.9±1.6)eV、(20.7±1.7)eV;距西端会切中心8cm处的等离子体压强约为6.76Pa,β约为1.7×10~(-3);在中心室观测到不稳定性,振荡频率为7～9.2kHz。对上述结果进行了分析,提出了进一步研究的实验课题。     

双会切串级镜MM-4U的首批实验结果

介绍了MM-4U装置的结构、原理和初步实验结果。这些结果主要是:用电子注入可以在装置系统中建立等离子体;测得轴向等离子体电位分布,东、西会切中心和中心室的等离子体电位分别为-180V、-164V和-1.8V;测得轴向电子密度分布与电位分布有相同形式,3个中心的密度分别为1.7×10~(11)cm~(-3),4.7×10~(10)cm~(-3)和7.5×10~7cm~(-3);东、西会切中心电子温度分别为(19.9±1.6)eV、(20.7±1.7)eV;距西端会切中心8cm处的等离子体压强约为6.76Pa,β约为1.7×10~(-3);在中心室观测到不稳定性,振荡频率为7～9.2kHz。对上述结果进行了分析,提出了进一步研究的实验课题。     

HL-1M托卡马克等离子体H_α观测

等离子体参数的提高及约束改善是受控核聚变主要的研究课题之一。对于工作气体为氢和氘的等离子体,对H_α/Dα辐射的观测十分重要。氢原子由一个原子核和一个电子组成,在可见光范围,巴尔末线系H_α656.28nm辐射是最强的线,激发能E=12.09eV,跃迁2p·~2po～3d·~2D,一个光子能量hv=3.03×10~(-19)W。电离能E_∞=13.6eV。HL-1等离子体参数为R=102cm,α=17～26cm,电子温度T_e=0.3～1.5keV,     

会切装置静电堵漏实验

本文描述了一个静电堵漏会切型等离子体约束系统和实验方法,给出了电子注入、堵漏电极作用,等离子体约束性能实验结果、并对结果进行了必要的分析和讨论。得到的等离子体参数为:密度n=2×10~(10)cm~(-3);寿命τ=2ms;电子温度Te=50eV;等离子体电位φ_p=-68V。证明了密度与磁场的定标关系,堵漏电极的作用是明显和有效的,主要的实验结果与理论相符。 该装置将开展等离子体积累与加热、电势屏蔽、静电堵漏轴对称串级镜端塞的研究。     

会切装置静电堵漏实验

本文描述了一个静电堵漏会切型等离子体约束系统和实验方法,给出了电子注入、堵漏电极作用,等离子体约束性能实验结果、并对结果进行了必要的分析和讨论。得到的等离子体参数为;密度n=2×10~(10)cm~(-3);寿命τ=2ms;电子温度T_o=50eV;等离子体电位φ_p=-68V。证明了密度与磁场的定标关系,堵漏电极的作用是明显和有效的,主要的实验结果与理论相符。该装置将开展等离子体积累与加热、电势屏蔽、静电堵漏轴对称串级镜端塞的研究。     

脉冲分子束注入HI-1M装置等离子体行为研究(英文)

介于已有的喷气(Gas puffing)和弹丸注入(Ice pellet injection)之间,提出了一种新的托卡马克加料手段—脉冲超声分子束注入。在较高的粒子注入通量5×10~(19)脉冲~(-1)时,氢分子的速度仍可达到500m/s。一系列氦分子束脉冲注入初始密度为(?)=0.4×10~(19)m~(-3)HL-1M真空室氢等离子体,经过160ms,密度上升至(?)=5.4×10~(19)m~(-3)。根据脉冲分子束注入初期氦光谱(HeⅠ587.6nm)强度的径向分布,1/3峰高位于r=12cm附近。注入后粒子约束时间增加5倍。由于气体粒子注入深化,电子密度峰化因子Q_n=n_e(0)/     

CF-Ⅱ等离子体环加热和注入实验

CF-Ⅱ等离子体环加热和注入实验,是利用场反向θ-箍缩所产生的等离子体环,通过物理变化导致等离子体环进行轴向激波加热向约束区传输,注入到磁镜系统中约束,以达到延长等离子体环的约束时间。在形成区产生的等离子体环的参数是:环半径R约为4cm,拉长度L约为40cm,电子密度n_e=10~(15)cm~(-3),电子温度T_c=20eV,约束时间τ约为30μs。等离子体环以7.8×10~6cm/s的速度从形成区向约束区传输,加热后的电子温度大约为34eV。     

HL-1M弹丸注入实验中等离子体的约束改善特征和中心磁流体动力学特性研究(英文)

在HL-1M实验中,多发弹丸注入到欧姆加热放电中,明显改善了等离子体约束特性。与相同条件下的欧姆加热放电相比,能量约束时间提高了约30％。等离子体约束的改善是因为弹丸注入后在等离子体中心区域形成了高度峰化的密度和压强分布。实验发现弹丸穿透的深度决定了密度和压强分布的峰化程度,而等离子体中心的磁流体力学活性又随着密度和压强分布的峰化程度的增大而改变。另一方面,等离子体中心磁流体动力学(MHD)活性在限制可达到的中心等离子体压强和决定中心输运特性上起着重要作用,标志着弹丸注入约束改善的峰化的密度、压强分布在出现第一个大锯齿后平化。随着弹丸穿透的加深,芯部区域的压强(密度)梯度变陡,中心MHD活性受到弹丸注入的强烈影响,锯齿崩溃特征有在更高密度、更高压强下时才出现的类理想模的特性,并在崩溃过程中m=1模的发展与一个非常定域的压强扰动耦合。     

半导体桥雷管原理的实验研究

由于半导体材料的特殊电性能,用半导体桥起爆炸药不仅具有较好的安全性能,而且所消耗的电能要比类似的金属桥低。通过改变快速放电的脉冲电容器放电装置(CDU)参数,研究了用电爆炸半导体桥起爆不同密度的重结晶泰安炸药的情况,装药壳体是外径为 6.2 mm 的紫铜,壁厚 0.3 mm。装药尺寸是Φ 5.6 mm×14 mm,密度ρ =(1.0～1.3)g/cm3,雷管的外观尺寸是Ф 6.2 mm×20 mm,结果表明:半导体桥对炸药的起爆很可能是一个快速燃烧转爆轰(DDT)的过程。用半导体桥起爆密度为ρ =1.0 g/cm3 泰安装药所需能量为 290 mJ,作用时间 t =3.27 μs,初始装药地到爆轰距离?r =6.31 mm。这种新型半导体桥雷管能可靠起爆密度为 1.64 g/cm3 的钝化(含 5%石蜡)泰安传爆药柱。     

CF-Ⅱ等离子体环加热和注入实验

CF—Ⅱ等离子体环加热和注入实验,是利用场反向θ-箍缩所产生的等离子体环,通过物理变化导致等离子体环进行轴向激波加热向约束区传输,注入到磁镜系统中约束,以达到延长等离子体环的约束时间。 在形成区产生的等离子体环的参数是:环半径R_s约为4cm,拉长度L_s约为40cm,电子密度n_e=10~(15)cm~(-3),电子温度T_e=20eV,约束时间τ约为30μs。等离子体环以7.8×10~6cm/s的速度从形成区向约束区传输,加热后的电子温度大约为34eV。     

300Kev,30mA氘粒子加速器

这是一台低能强流加速器。调试结果:靶上获得能量300keV,流强30mA的连续氘束流;束斑直径小于2cm。通过(d,T)反应中子产额达到3×10~(12)n/s。该器采用双等离子体离子源,双间隙高梯度加速管,由频率为2.5kHz的可控硅中频逆变器供电的对称型四级倍压稳压电源,直径20cm和转速1100r/min的高速旋转氚钛靶等。     

18.8MeV质子与~(60)Coγ射线诱发人淋巴细胞染色体畸变比较

采用18.8 MeV单能质子和60Co γ射线对2名健康男性外周血进行照射,照射剂量分别为0.0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0和5.0 Gy,剂量率为0.5 Gy/min,观察染色体dic+r畸变,分别建立每细胞dic+r畸变率与18.8 MeV单能质子和60Coγ射线的剂量-效应曲线,并对生物效能进行比较.结果表明:18.8 MeV单能质子诱发人外周血淋巴细胞染色体dic+r畸变的最佳回归方程为Y=0.277?D?+0.013?D?2(r2=0.984,p<0.01),60Co γ射线为Y=0.035D+0.039D2(r2=0.991,p<0.01);质子诱发染色体畸变的RBE值的范围是0.91～1.87,质子照射在剂量较低时,有较高的生物效能;质子均匀照射诱发的染色体畸变dic+r在细胞间的分布符合泊松分布,与γ射线一致.     

MM-4U中等离子体约束位形实验研究

给出了不同镜比下的磁场轴向分布的测量结果,实验与理论计算符合较好。测得了4种镜比下的等离子体电位轴向分布,结果表明,各镜比下都可以建立具有热垒形式的负电位轴对称串级镜约束位形,且中心室等离子体电位绝对值随镜比的减小而增加。测得的密度分布与电位分布有类似形式。等离子体参数的典型值如下:东、西端室和中心室的等离子体电位分别为-126V,-105V和-50V;电子密度分另为4.0×10~(10)cm~(-3),3.6×10~(10)cm~(-3)和 2.0×10~(10)cm~(-3);电子温度为43eV。初步测得了电子温度与注入电子能量呈线性关系;等离子体电位绝对值和电子密度随注入电子能量的增加而增加;电子密度随磁场平方线性增加。最后,对上述结果进行了分析。     

MM-2磁镜装置上的电子回旋共振加热实验

在MM-2单磁镜装置上完成了电子回旋共振加热实验。装置中心的磁场强度约为3×10~(-1)T,磁镜比等于2.64:1,磁峰距为60cm,真空室内径为20cm,通过微波辐射耦合到中心平面的真空室而产生等离子体并使之加热。微波功率源是一个振动陀螺仪,它在10ms的脉冲持续时间内产生15MHz频率的30kW的输出功率。当出现反磁性信号时,观察到了硬X射线信号。轫致辐射发射分析表明:热电子温度约为25～30keV,通过多栅能量分析器测得的电子密度约为1.1～3.9×10~(10)cm~(-3)。     

环形通道中低压欠热沸腾临界热流密度实验研究

为了支持高通量反应堆HFETR和先进研究堆CARR的设计(其中HFETR己于1980年投入运行,而CARR正在建造),多年来本试验室在环形通道中低压欠热沸腾条件下进行了大量临界热流密度(CHF)试验。环形通道的外径变化范围为12～70mm,间隙宽度2～4mm,加热圆管材料为不绣钢,水自上而下流动。试验的参数范围为:压力p=0.17～1.8MPa,速度v=1.3～18.2m/s,出口欠热度?Ts=26～105K,临界热流密度qCHF=0.24～1.8×107W/m2。实验结果表明:流速和欠热度对临界热流密度有强烈影响,但压力和间隙宽度的影响并不明显,双面加热下的临界热流密度比单面加热有所…     

野外试验场黄土的理化分析

本实验为低、中水平放射性废物浅地层处置安全评价提供现场土壤的物理化学参数。采样深度在 0 .5～ 9.1m范围内 ,每个样品进行 10项测定 :矿物组成、粒度分布、密度、总孔隙度、有效孔隙度、给水度、持水度、渗透系数、阳离子交换容量、含水量。采样区植物根系发育良好 ,在 0 .55～ 2 m处发现洞穴。土壤颗粒的矿物组成以长石 (～ 4 0 % )和石英石 (～ 2 7% )为主。化学组成的主要成分为 Si O2 (～ 6 0 % )、Al2 O3(～ 11% )和 Fe2 O3 (～ 3.2 % )。土壤颗粒组分以 0 .2～ 0 .0 2 mm为主 (约 50～ 70 % )。该土为砂质粘壤土 ,p H=8左右 ,土壤的干容重为 1.2 7～ 1.4 8t/m3 ,总孔隙度为 50 %左右 ,渗透系数在 (0 .92～ 4 .3)× 10 -4 cm/s之间 ,阳离子交换容量为 12 .17～ 2 8.2 6 meq/10 0 g     

脉冲分子束注入HL-1M装置等离子体行为研究

介于已有的喷气(Gas puffing)和弹丸注入(Ice pellet injection)之间,提出了一种新的托卡马克加料手段——脉冲超声分子束注入。在较高的粒子注入通量5×10~(19)/脉冲时,氢分子的速度仍可达到500m/s。一系列氦分子束脉冲注入初始密度为(?)=0.4×10~(19)m~(-3)HL-1M真空室氢等离子体,经过160ms,密度上升至(?)=5.4×10~(19)m~(-3)。根据脉冲分子束注入初期氦光谱(He I 587·6nm)强度的径向分布,1/3峰高位于γ=12cm附近。注入     

用RHF在HT-6B托卡马克上研究等离子体的约束和锯齿振荡行为

给出了HT-6B托卡马克上的共振螺旋场(RHF)对等离子体的约束和锯齿振荡行为的影响的实验结果。RHF使电子热导减小、电子温度分布变宽、等离子体密度增加并增强了杂质辐射,同时使锯齿振荡增强(包括锯齿幅度、周期、上升率及反相半径)和m=2、3、4的MHD不稳定性被抑制。实验结果表明RHF使放电进入一个新的放电状态。     

用RHF在HT-6B托卡马克上研究等离子体的约束和锯齿振荡行为

给出了HT-6B托卡马克上的共振螺旋场(RHF)对等离子体的约束和锯齿振荡行为的影响的实验结果。RHF使电子热导减小、电子温度分布变宽、等离子体密度增加并增强了杂质辐射,同时使锯齿振荡增强(包括锯齿幅度、周期、上升率及反相半径)和m=2、3、4的MHD不稳定性被抑制。实验结果表明RHF使放电进入一个新的放电状态。