电子回旋共振加热稳态运行控制系统设计

为了实现EAST上电子回旋共振加热(ECRH)系统在长脉冲放电下的稳态运行,设计了一套ECRH稳态运行控制系统。该系统通过多种模式切换,运用重新启动和多组回旋管轮流运行的方案提高ECRH系统在EAST装置的400~1000s长脉冲放电过程中的连续运行能力。本设计采用NI CompactRIO及其组件作为下位机,使用LabVIEW语言编写程序。本系统响应迅速,时序准确,能够实现长脉冲放电下ECRH系统的稳态运行。

HL-2A装置电子回旋加热系统传输线机械设计

68GHz ECRH系统由6套0.5MW/1s(1.5s)子系统构成,140GHz ECRH系统由2套1MW/3s子系统构成。每套子系统由独立的传输线与天线相连,再通过天线注入等离子体。68GHz ECRH子系统为非真空传输线,以内径为80mm的过模波纹圆波导为主要传输部件,包括隔直器、弹性波导、换向波导和一个槽纹深度为l/2的极化器;140GHz ECRH子系统为真空传输线,以内径为63.5mm的过模波纹圆波导为主要传输部件,包括隔直器、弹性波导、换向波导、转换开关、抽气波导和槽纹深度分别为l/4与l/8的极化器。经过不断地完善,68GHz ECRH系统传输线已成功运用于ECRH运行中,整条传输线的输送效率可以达到90%左右。对于140GHz ECRH系统,已完成了传输部件的整体设计,目前正在进行相关部件加工测试。

HL-3装置电子回旋用大功率脉冲高压电源

阴极高压电源采用单相桥式整流电源模块串联的结构,通过优化的控制算法控制不可调电源模块的开通个数,实现高压输出的初步建立,再利用算法使其可调电源模块动态输出,实现快速跟踪设定值以达到高稳定度的电压波形输出。目前该80 kV/50 A/3s电源控制系统已完成输出电压、电流、电压纹波、过流保护时间等多次统计测试。测试结果表明,其在输出电压53 kV时,平顶电压纹波系数为0.57%,可满足电子回旋共振加热系统相关指标要求。

HL-1M装置ECRH系统的研制与实验

在HL 1M装置上研制了一套75GHz、500kW/50ms的大型电子回旋共振加热系统,设计了准光学传输系统和顶部、水平两套天线,对系统进行了调试,获得了最佳的系统参数和运行条件,并开展了各种O模和X模实验。在单管250kW的基波O模的实验中,获得电子温度提高40%,电流位形负剪切分布以及鱼骨模不稳定性研究等重要的物理实验结果。

HT-7托卡马克ECRH系统传输线设计

给出了用于HT 7超导托卡马克聚变实验装置的电子回旋共振加热 (ECRH)系统大功率毫米波传输线的设计 .该传输线将回旋管输出的频率为 6 0GHz ,峰值功率 2 0 0KW ,脉冲宽度不大于 10 0ms的毫米波传输数十米 .在传输过程中将最初的TE0 2 波转换为TE0 1波 ,再进一步转换至准线性TE11波 ,最终通过准光学天线将该毫米波以一定的角度发射到托卡马克等离子体中 .

栅网与偏压对CHF_3电子回旋共振放电等离子体特性的影响

研究了电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积系统中栅网的增加和栅网上施加 +6 0V和 - 6 0V偏压对CHF3放电等离子体特性的影响 .发现在低微波功率下栅网与偏压对等离子体中基团分布的影响较大 ,而高微波功率下的影响逐渐减小 .这是由于低微波功率下等离子体中电子温度较低 ,基团的分布同时受栅网鞘电场和电子碰撞分解的共同作用 ;而高微波功率下电子温度较高 ,栅网鞘电场的作用减弱 。

FTIR监测金刚石薄膜生长的研究

用电子回旋共振等离子体(ECR)系统,在气压、衬底温度以及微波功率等外界条件不变的情况下,仅改变甲烷浓度制备金刚石薄膜,利用傅里叶红外吸收光谱仪(FTIR)对甲烷浓度为6%的ECR系统进行实时监测,分析研究了不同沉积时间条件下,甲烷和氢气产生的等离子体对薄膜早期成核、生长过程以及衬底的影响,并结合Raman光谱X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对金刚石薄膜进行了分析。

基于单片机的脉冲发生器的设计与应用

本文介绍了我所电子回旋共振加热 ( ECRH)系统中所用到的基于单片机的脉冲发生器 ,给出脉冲发生器硬软件的具体设计。

HL-2A装置ECRH高压电源分析计算和模拟仿真

HL-2A装置电子回旋共振加热系统主要由4只68GHz，550kW，脉宽1s，管体接地，阴极电压-55kv，阳极电压25kV，电流25A的回旋管组成。本文介绍的ECRH高压电源是同旋管的主高压电源，它主要用于加速束电流，提供直流输入功率．主高压电源的稳定对有效地提高回旋管的电功率与微波功率的转换效率起着重要的作用。