高次模碳纤维微波加热装置的设计与实验

为了使T300碳纤维达到微波石墨化的反应温度,需要对其进行微波加热实验。设计了一种基于TM110高次横磁波模式的碳纤维微波加热装置,该装置是一种圆柱形谐振腔,腔体两侧分别存在一个轴向电场最大值区域,理论上可以同时加热多束碳纤维。为了保证碳纤维的加热效率,在设计时需要同时兼顾腔体的谐振频率和阻抗匹配特性。使用仿真软件优化了耦合点的具体位置,并对优化后的圆柱形谐振腔进行了多物理场的耦合仿真。仿真结果表明:出口处碳纤维的表面温度最高,且靠近耦合点的左侧碳纤维温度高于右侧。实验结果与仿真结果较为吻合,验证了碳纤维微波加热的可行性和装置的有效性。

射频等离子体光源高效固态功率源的设计

针对射频等离子体光源(LEP)开发了一种较高抗负载失配能力的高效驱动功率源。采用三次谐波开路和偶次谐波短路,并利用集总参数和分布参数相结合的拓扑结构,实现了谐波控制的高效F类功率放大器;利用单片机控制固态源的工作频率,使其与光源谐振频率的变化一致,减小功放输出的驻波比,提高长期可靠性。对高效固态功率源进行连续波满功率测试和等离子体光源的匹配性测试。结果表明,末级F类功放在435~445MHz频段内输出功率大于200W,漏极效率80.7%以上,功率源在等离子体光源工作频段内整体效率为77.5%;与等离子体光源谐振器的联合热测试中,系统光效为86.21m·W^(-1)。

Lower Hybrid Current Drive Effects on HT-7 Superconducting Tokamak

Lower hybrid current drive(LHCD)experiments have been done on the superconducting Tokamak HT-7 by using a new developed long pulse megawatt lower hybrid wave system.An LHCD efficiency of 0.5×10^(19)A·m^(-2)/W in a pulse length of several hundreds of milliseconds has been achieved.After boronization of the tokamak vacuum vessel,considerable improvements of plasma energy confinement and particle confinement during LHCD phase have been achieved by adjusting wave spectra.An energy transfer from the lower hybrid wave to plasma bulk electrons has been demonstrated experimentally.A computer simulation of the LHCD experiments by using a ray tracing code combined with a two dimensional Fokker-Planck code is in good accordance with experimental measurements and suggests an important role of plasma current profile.

弱小信号隔离转换系统设计

设计了一种弱小信号隔离转换实时传输系统。弱小信号通过放大电路放大后,进入隔离转换系统,该系统实现了对信号的实时转换、隔离传输、不失真还原。实验测试表明:该系统对于有电磁干扰时300 kHz以下的信号不失真率不小于90%;传输信号频率小于600 kHz可信度较高;长期测试输出电压相对标准偏差1%以下,系统的长期稳定性良好。