CFETR ECRH系统发射天线的初步结构设计与分析

电子回旋共振加热(ECRH)是中国聚变工程实验堆(CFETR)实现科学目标必不可少的辅助加热和电流驱动方式。发射天线是电子回旋共振加热系统的核心部件之一。为获得等离子体最佳的电流驱动效率,从发射天线的总体方案、波束的传输、波束的汇聚与发射、中子屏蔽、维护方案等方面对ECRH系统顶部发射天线的初步结构进行了设计。ECCD发射天线通过多波束汇聚方式,在CFETR装置紧凑的顶部颈管内,实现了2组9波束微波功率注入至等离子体共振层。发射天线采用颈管插塞式结构设计,有利于中子屏蔽设计和遥操作维护。通过流-热-固耦合仿真分析,为天线发射镜设计了有效的主动冷却方案。本文的分析和设计,为ECRH发射天线进一步的详细工程设计奠定了基础。