ICRF的现状分析及未来的发展

该文简要回顾了ICRF的发展历史和现状。介绍了天球参考架之间的连接和综合。根据目前ICRF的特点及研究现状和进展,以ICRF的精度、数据采集的精度、源结构的分析及ICRF定义源的选取标准等方面深入分析了当前ICRF存在的缺陷,并结合当前的各种软硬件条件分析了ICRF的改进趋势,对未来的ICRF建立和维持作了展望。

EAST ICRF天线电流带电磁分析

为了实现EAST托卡马克1000s以上的稳态先进模式运行的最终物理目标,两电流带双环共振(RDL)离子回旋共振(ICRF)天线被选择用来加热,电流带是ICRF天线关键部件,它通过近场区的耦合把能量传输到等离子体中。本文通过有限元方法对电流带在等离子体破裂和等离子体垂直位移事件两种工况下进行了电磁计算,给出了电流带感应电流密度大小分布情况、磁感应强度大小分布情况以及电流带所受的电磁力。利用电流带所受的电磁力作为载荷对电流带进行了结构分析,分析结果为验证电流带结构的可行性提供理论依据,分析方法对未来更高功率的ICRF天线电流带进行电磁分析具有一定的借鉴价值。

EAST ICRF天线法拉第屏蔽的电磁分析

法拉第屏蔽是EAST装置ICRF天线的一个重要部件。鉴于法拉第屏蔽的结构安全性,通过运用有限元方法和公式对法拉第屏蔽在等离子体破裂和等离子体垂直位移事件两种工况下进行电磁和结构分析,获得了法拉第屏蔽在这两种工况下所受的电磁力、应力分布和变形情况。分析结果满足设计要求,并为法拉第屏蔽的结构安全性评估提供理论依据。

右旋丙亚胺(ICRF-187)预防蒽环类所致心脏毒性的基础研究

目的：探讨右旋亚丙胺（ＩＣＲＦ１８７）预防蒽环类所致心脏毒性的药理学机制。方法：电子顺磁共振法（ＥＰＲ）、核磁共振法（ＮＭＲ）、质子相关分光术、光镜、电镜、免疫组织化学、生化反应、细胞培养及自发性高血压（ＳＨＲ）小鼠模型。结果：①ＩＣＲＦ１８７置换铁蒽环类复合物中的铁，并与铁络合以抑制自由基的产生；②ＩＣＲＦ１８７减弱心脏毒性免疫效应细胞（树突状细胞，ＴＨ，ＴＣ淋巴细胞及巨噬细胞）的作用；③ＩＣＲＦ１８７阻断铁蒽环类复合物对呼吸酶（ＮＡＤＨ细胞色素Ｃ还原酶及ＣａＡＴＰ酶）的灭活；④ＩＣＲＦ１８７的肺保护作用。结论：ＩＣＲＦ１８７的心脏保护作用的药理学机制是多个机制相互作用、相互联系的，最主要的是自由基损伤机制。

EAST ICRF天线法拉第屏蔽的热-结构分析

在EASTICRF天线中,法拉第屏蔽是ICRF天线中的一个非常重要的部件。实验时,它位于真空室内直接面对等离子体,将承受着很大的热负荷。基于EASTICRF天线法拉第屏蔽结构的安全性,本文利用有限元的方法,首先对热负荷最大的法拉第屏蔽冷却管道在不同水流速下进行热分析,考察在不同水流速工况下法拉第屏蔽冷却管道上的温度分布情况,再通过热-结构耦合方法对法拉第屏蔽冷却管道进行结构分析,了解法拉第屏蔽在不同水流速下的应力大小和分布情况,分析结果为未来EASTICRF天线实验提供理论指导。另外,对法拉第屏蔽冷却管道结构进行了优化改进,并对优化改进后的法拉第屏蔽冷却管道在相同工况下进行了热和热-结构分析,分析结果确定了优化改进后的法拉第屏蔽冷却管道结构的优越性,分析数据为未来法拉第屏蔽冷却管道的优化改进提供理论指导,分析方法为其他同类装置提供有益的参考。

ICRF快波模转换及快波传播

本文通过分析离子回旋频段(ICRF)快波在模转换区传播的物理过程,导出了一个新的快波近似——完全快波近似二阶波方程。数值计算表明,它能给出与求解高阶方程非常一致的结果,尤其是在弱回旋阻尼(k_1较小)情况下,完全快波近似比快波近似有更满意的结果。最后讨论了二次谐波加热和少数成份离子加热的实例。

EAST ICRF天线驱动结构改进设计

针对ICRF天线原有的驱动结构由于无自锁而导致天线移动过程中无法精确定位的缺点,给出了两种新的驱动结构设计方案,两种方案主要由步进电机和涡轮蜗杆减速器组成,均具有启动速度慢,推、拉力大,能精确定位的特点。在设计过程中,对两种驱动结构的启动转矩、丝杠的强度和稳定性进行了校核,通过理论计算分析,两种驱动结构设计均满足设计要求。整个驱动结构改进设计方案和方法可为其他同类装置提供有益的借鉴。

EAST ICRF天线真空馈口电特性评估

本文对EAST ICRF天线真空馈口进行了相关的电特性分析,获得了真空馈口电场分布、电势分布,以及电压驻波比随加热频率的变化情况,分析结果验证了真空馈口的可行性和合理性,并为真空馈口电特性评估提供理论依据。另外,在相同条件下,运用相同的方法对一种新型结构的真空馈口进行了相同的电特性分析,分析结果验证了新型结构真空馈口的优越性。

EAST ICRF天线移动结构设计

根据EAST物理实验要求,EAST ICRF天线被设计成带有一种沿着EAST装置径向方向移动的液压驱动导轨式结构。为了验证移动结构的可行性,对ICRF天线移动结构支撑部件通过公式和有限元方法进行了相关的计算分析,分析结果满足设计要求。对ICRF天线整体结构进行了受力分析以及对装配好的ICRF天线移动结构进行了调试,受力分析表明ICRF天线能够稳定移动,调试结果满足设计要求。

EAST ICRF天线支撑结构设计与分析

鉴于EAST ICRF天线真空密封性和基于实验移动的要求,可移动支撑被设计用来支撑ICRF天线前部重量。通过理论计算公式对天线支撑结构进行计算,给出了不同截面尺寸、不同移动距离下支撑杆应力和变形情况。用有限元分析方法进行分析,分析结果和理论公式计算结果非常相近,满足设计要求。计算结果为支撑杆优化设计提供理论指导,计算方法为同类装置的支撑结构提供有益的借鉴。

EAST装置ICRF加热天线的电磁力分析

结合EAST超导托卡马克的物理运行参数,计算给出了装置在等离子体突然破裂时ICRF加热天线上感应电流和电磁力解析式及其随时间变化的曲线图,根据曲线图讨论了电磁力的极限情况和对ICRF加热天线结构的影响。

EAST ICRF天线真空馈口热-结构分析

真空馈口是ICRF天线中的一个重要部件,它对ICRF天线起真空密封作用。鉴于真空馈口的重要性和安全性,运用有限元方法对两种形式的真空馈口进行了热和热-结构分析,给出了两种形式的真空馈口上的温度分布和应力分布。结果显示:镀银的真空馈口上的温度变化和应力均小于未镀银的真空馈口上的温度变化和应力,但两种形式的真空馈口上的应力均小于材料的许用应力。分析结果验证了真空馈口结构设计的可行性和安全性。

托卡马克氘氚聚变堆中氚的二倍频ICRF加热物理分析

本文从准线性理论出发，导出了ＩＣＲＦ二倍频加热时对磁面平均的吸收功率密度的近似解析表达式，并指出了这一近似的适用范围。采用冷等离子体近似计算波的色散关系，利用ＥＰＰＡＣ程序求解二维时间相关Ｆｏｋｋｅｒ－Ｐｌａｎｃｋ方程，分析了氚的二倍频加热。对于典型的氘氚聚变反应堆参数，计算了等离子体各组分温度随时间的变化及氚的分布函数随时间的演化，并分析了氚的非麦氏分布及相关的氘氚聚变反应率。结果表明，对于反应堆规模的等离子体来说，ＩＣＲＦ加热只在温度不太高时才导致明显的非麦氏分布及氘氚聚变反应率提高；在等离子体温度提高到约１０ｋｅＶ后。

MM-2U磁镜上ICRF系统中的天线参数测量及系统匹配

一、引言 目前用射频波对等离子体进行加热和稳定是受控核聚变研究中的重要课题之一。ICRF系统中的射频源技术已经比较成熟,现正向更大功率的方向发展。但是,用于等离子体实验研究的ICRF系统还有不少特殊问题需要解决。ICRF系统中传输、匹配、耦合所涉及到的物理和工程问题是相当复杂的,特别是作为ICRF系统负载的等离子体具有变参数,低阻抗的特性,这就更增加了工程设计和调试的难度,有许多问题有待于进一步深入研究解决。本文将从工程角度上,叙述ICRF系统中的设计和调试问题。

EAST四条带ICRF天线的三维电磁场分析

采用3维电磁场代码CST MWS对EAST 4条带的离子回旋(ICRF)天线性能进行模拟研究,分析了天线的耦合阻抗随频率的变化,计算了电流和波谱的分布,模拟研究了不同电流相位对天线的电压击穿打火和引入杂质的影响。计算结果表明:此EAST的ICRF天线耦合阻抗和波谱总体设计合理;但天线局部电场较高,当环向电流条带为(0,0,0,0)相位时Emax为3.61MV.m-1超出击穿阈值,经过结构尺寸的优化后Emax低于阈值。同时表明天线运行时限制器处有较高的RF电势,当电流相位为(0,π,π,0)时法拉第屏前10mm处的RF电势是(0,0,π,π)相位时的1/3。

EAST-ICRF传输线驻波电流测量

为了测量托卡马克放电期间离子回旋加热系统的传输线电流值,利用电流探针搭建了传输线电流测量系统。对传输线电流测量原理进行简单介绍,并对电流探针的特性进行分析研究,确保电流探针的性能。将实验中用电流探针测得的传输线电流值与电压探针拟合计算得到的传输线电流值进行了对比,验证了传输线电流测量系统的可靠性。

基于JavaWeb的EAST-ICRF数据查询系统

离子回旋系统(ICRF)是东方超环(EAST)辅助加热和电流驱动手段之一。ICRF数据查询系统对于ICRF实验的深入进行起着至关重要的作用,实验人员使用系统进行在线和离线的数据分析。系统整体采用Java Web开发,使用MDSplus存储ICRF实验数据,具有界面友好、跨平台、安全、稳定等优点。介绍ICRF数据查询系统的设计实现思路,为数据查询系统的设计与实现提供技术上的参考。

EAST装置ICRF传输线驻波电压保护系统设计

利用EAST装置离子回旋共振加热(ICRF)系统传输线驻波电压探针测量阵列,设计了基于单片机技术的传输线驻波电压保护系统。该系统根据传输线驻波电压分布,设置探针处驻波电压阈值和驻波比阈值,当测量数据超过阈值时,切断微波信号源,有效保护1CRF发射机和传输线系统。

ICRF天线阻抗测量与调配系统的设计与实现

本文介绍了ＩＣＲＦ对天线阻抗测量与调配系统的设计和实现，由于采用了ＬａｂＶＩＥＷ和Ｍ公司的采集卡，使得数据采集系统测量精确，组态灵活且可靠性高，而且整个系统设计的周期较短，实现简单。

ICRF功率传输系统中预匹配支节设计

在EAST装置内离子回旋共振加热(ICRF)系统中,天线与液态调配器之间传输线上的驻波电压幅值会因为负载阻抗的变化而变得很大,为此设计了ICRF功率传输预匹配支节。本设计采用解析法和Smith圆图法相结合的分析方式,在ICRF系统中安装了预匹配支节,并对其降压效果进行了测试。测试结果表明,安装预匹配支节之后,预匹配支节与液态调配器之间传输线上的驻波电压幅值得到有效降低,可作为优化ICRF功率传输系统功率传输性能的候选者。