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高功率長脈沖等離子體運行模式下的氫控制研究取得進展

儀表研發(fā) 2019年11月01日 09:47:46來源:合肥物質(zhì)科學(xué)研究院 17456
摘要近日,等離子體所真空及壁處理課題組余耀偉副研究員相關(guān)研究成果在核聚變期刊Nuclear Fusion雜志發(fā)表。

  【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】氫及燃料再循環(huán)是托卡馬克高功率長脈沖等離子體運行的重要科學(xué)問題之一。近日,等離子體所真空及壁處理課題組余耀偉副研究員相關(guān)研究成果在核聚變期刊Nuclear Fusion雜志發(fā)表。
 
EAST長脈沖H模等離子體的再循環(huán)控制
 
  該工作在EAST多輪物理實驗數(shù)據(jù)的積累上,對比分析了裝置的常規(guī)壁處理手段、鋰化硅化涂層處理、內(nèi)置低溫泵和鋰彈丸注入等技術(shù)方法對再循環(huán)的影響。研究結(jié)果表明,內(nèi)置式低溫泵粒子排出速率可達1020-1021 D-atoms/s和再循環(huán)系數(shù)Rglobal從1.0降低到0.8,能有效地降低偏濾器靶板區(qū)域的中性氣壓和燃料的再循環(huán)效果。涂層處理對控制氫氘比的效果明顯優(yōu)于壁烘烤和放電清洗等常規(guī)手段,特別是鋰化涂層可以將氫氘比降至3%,該工作還對鋰彈丸注入技術(shù)對再循環(huán)的控制問題進行了分析。多種壁處理方法的配合使用能夠降低氫氘比、再循環(huán)系數(shù),為101秒的H模等離子體獲得提供了良好的顯著壁條件。相關(guān)成果這將對未來EAST和其他聚變裝置在更高功率的400-1000秒長脈沖穩(wěn)態(tài)H模等離子體運行提供參考經(jīng)驗。
 
  該研究得到了EAST團隊大力支持,并且獲得了國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃等項目的資助。
 
圖2.等離子體位型控制對再循環(huán)的作用

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