EAST 偏滤器与内部结构.ppt

EAST 偏滤器与内部结构 ASIPP 1EAST 内部结构包括以下部件:偏滤器被动反馈板第一壁主动反馈线圈校正场线圈 ASIPP 2 ASIPP 3EAST 内部结构所涉及的工作物理: 等离子体位形优化偏滤器物理与边界物理不稳定性控制电磁分析工程: 第一壁材料结构设计与优化(包括:偏滤器、被动板、第一壁、快控线圈、校正场线圈等) 电磁力分析结构分析传热分析与冷却系统设计结构工艺抽气系统快控电源与诊断的协调 ASIPP 4成立相关工作组: 物理: 等离子体位形优化偏滤器物理与边界物理不稳定性控制电磁分析工程: 偏滤器、被动板、第一壁结构设计快控线圈结构设计校正场线圈结构设计电磁力分析结构分析传热分析、烘烤与冷却系统第一壁材料真空抽气快控电源物理诊断与技术诊断; 准直与测量 ASIPP 5工作的总体进度要求(供讨论): 1)所有与工程相关的物理工作要求在 04年4月底之前完成 2)所有诊断与内部结构的协调工作要求 04年4月底之前完 3)第一壁结构设计、电磁力分析、结构分析、传热分析、水冷系统等 04年7月底完成 4)偏滤器和被动板的结构设计及相关分析 04年10月底完 5)快控线圈设计与分析 04年底完 6)校正场线圈设计与分析 04年底完 7)抽气系统设计 04年底完 8)快控电源 05年10月底完成研制与调试 ASIPP 6 内部结构的总体要求(供讨论) : 第一壁材料要求能够在 1000 oC以下,不产生严重烧蚀,没有大量升华;能短时间耐 1200 oC或更高温度。热沉要求有高的导热率、足够的强度。冷却水管和热沉焊成一体,共同组成冷却结构,该结构要求能保证在稳态正常运行时, 第一壁材料的表面温度始终保持在 800 oC以下。支撑结构将面对等离子体部件支撑在真空室上,并与热沉一起组成可抵抗因涡流和 HALO 电流产生的强大电磁力的作用的刚性结构。所有第一壁材料的每一块石墨瓦要求能单独更换, 石墨瓦和热沉组成的每一个模块要求能独立更换,且每一模块都能够从真空室水平窗口进出。 ASIPP 7 偏滤器、被动板和第一壁的初步考虑(供讨论) : 偏滤器: 偏滤器靶板的位置和形状,是根据优化后的等离子体位形、真空室内的空间等优化所得。由于偏滤器靶板上的热流密度,在稳态运行时,最大可达 7MW/m 2,石墨瓦和热沉之间必须采用焊接结构。热沉的材料选用 CuCrZr , 这种材料的强度与不锈钢相当,热导率和电导率与铜相当。热沉的冷却结构有两种选择:一种是水管与热沉直接真空钎焊(焊料 L-Ni7,DIN8513) ;另一种是在热沉上直接采用打深孔的方法(专用深孔技术)。第一种的冷却效果较差, 热沉的成形有一定困难,但漏水的可能性小。第二种冷却效果好,热沉可采用较小尺寸拼接,便于获得理想形状, 但钎焊接头较多,漏水的可能性增加。 ASIPP 8 偏滤器、被动板和第一壁的初步考虑(供讨论) : 偏滤器的电磁力分析,采用简化的模型,即将偏滤器靶板沿极向分成若干等分,每一等分作为一个电流环来进行计算。考虑到安装的方便,靶板的分段要尽可能少。但考虑到安装的精度要求,分段不得太大。为了获得较均匀的热流分布,在加工过程中要严格控制各零件关键尺寸的加工精度,安装时要进行高精度的测量。要求在小环方向,相邻两块石墨瓦相对于理想形状的误差不得大于± ;在大环方向,相邻两块石墨瓦在径向误差不得大于±, 两模块误差不大于± ;整个大环的总体安装误差不得大于±1mm 。 ASIPP 9