發(fā)布時間：2024-06-16 09:09

　　KTX是一個反場箍縮磁約束聚變裝置。它的工程設計和實現(xiàn)比較簡單,特別適合在高校用于基礎等離子體物理的研究。它可以實現(xiàn)超低q、反場和托卡馬克三種放電模式進行靈活放電,分別在三種模式下用來研究等離子體的約束狀態(tài)。還可以研究等離子邊界的靜電漲落特征,湍流造成粒子和能量橫越磁場的輸運,以及通過PPCD和OFCD等電流驅(qū)動模式改善約束等。為了測量等離子體邊界的基本參數(shù),包括電子溫度、密度、懸浮定位及其漲落的徑向分布和湍動輸運,我們研制了三套掃描探針系統(tǒng)。我們在頂部OU窗口和一個中平面M窗口分別搭建了適應安裝環(huán)境的波紋管式和磁傳動式探針系統(tǒng)。在另一個中平面O窗口研制并搭建了一套快速掃描探針系統(tǒng)。其中OU和O窗口極向相差90度,O和M窗口環(huán)向相差30度,可以實現(xiàn)m≤2,n≤6的模式測量。我們設計了以伺服電機和直線模組為動力的快速掃描探針系統(tǒng),通過測試,系統(tǒng)的最大速度可以調(diào)試在1m/s到4m/s之間,滿足我們對不同速度的需求。具有抗沖擊特性的磁柵尺用來測量系統(tǒng)的快速運動位移。通過重復性測試我們發(fā)現(xiàn),負載在不同炮間的延遲時間在0.4ms以內(nèi);快速碰撞停止后,位移幅度差別約為1mm。我們使用單片機對三套系...

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 反場箍縮磁約束聚變裝置
        1.1.2 漂移波湍流
        1.1.3 掃描探針系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.1.4 RFX-mod裝置上誤差場修正方法
    1.2 KTX裝置介紹
        1.2.1 KTX基本參數(shù)
        1.2.2 KTX三種放電模式
第2章 診斷原理和數(shù)據(jù)處理方法
    2.1 靜電探針原理
        2.1.1 單探針原理
        2.1.2 雙探針和三探針原理
    2.2 磁場測量方法
        2.2.1 磁探針標定方法
    2.3 數(shù)據(jù)處理方法
        2.3.1 時域相關
        2.3.2 頻域相關
        2.3.3 功率譜密度分析
    2.4 本章小結
第3章 KTX三維掃描探針系統(tǒng)的研制
    3.1 KTX掃描探針系統(tǒng)的需求與分布
    3.2 慢速掃描探針系統(tǒng)
        3.2.1 波紋管式探針系統(tǒng)
        3.2.2 磁傳動式探針系統(tǒng)
    3.3 快速掃描探針系統(tǒng)
        3.3.1 探針系統(tǒng)的設計要求
        3.3.2 氣缸式探針系統(tǒng)
        3.3.3 新的設計方案
        3.3.4 伺服電機式探針系統(tǒng)
        3.3.5 快動探針結構設計
    3.4 三套探針系統(tǒng)控制與數(shù)據(jù)采集
        3.4.1 系統(tǒng)控制
        3.4.2 數(shù)據(jù)采集
    3.5 換探針操作與抽真空
    3.6 懸浮電位徑向剖面對比實驗
    3.7 縱場分布和歐姆場“零場區(qū)”測量
        3.7.1 磁探針結構
        3.7.2 磁探針標定
        3.7.3 縱場分布和歐姆場“零場區(qū)”測量
    3.8 安全因子徑向分布
        3.8.1 磁探針結構
        3.8.2 安全因子徑向分布
    3.9 本章小結
第4章 KTX邊界等離子體靜電漲落的實驗研究
    4.1 KTX邊界的靜電探針
        4.1.1 單探針
        4.1.2 四探針
    4.2 邊緣等離子體參數(shù)及其漲落的徑向分布
    4.3 靜電漲落的譜特征
        4.3.1 探針布局
        4.3.2 靜電漲落的功率譜特征
        4.3.3 靜電漲落的波數(shù)譜特征
    4.4 漲落驅(qū)動的粒子輸運通量的徑向分布
    4.5 本章小結
第5章 線性時不變系統(tǒng)方法在KTX裝置上的應用
    5.1 等離子體電流信號的修正
        5.1.1 KTX等離子體電流測量
        5.1.2 傳統(tǒng)補償方法
        5.1.3 線性時不變系統(tǒng)方法
    5.2 邊界磁場信號的修正
        5.2.1 極向磁場信號的修正
        5.2.2 環(huán)向磁場信號的修正
    5.3 本章小結
第6章 總結和展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
附錄A 伺服電機參數(shù)
附錄B 直線模組參數(shù)
附錄C 磁柵尺參數(shù)
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的研究成果



本文編號：3995193