【摘 要】
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中性束注入器(NBI)是实现向全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)等离子体中注入高功率中性粒子束的加热条件,开展等离子体行为和机理研究的工程基础.目前在两条EAST-NBI束线装置上,已完成了四套大功率长脉冲正离子源的高功率供电电源系统的研制,并且在2015年度的EAST物理实验中,首次成功开展了两条EAST-NBI束线的注入实验运行.EAST-NBI长脉冲高功率电源技术的研究目标,从NBI束
【机 构】
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中国科学院等离子体物理研究所,安徽省合肥市230031
【出 处】
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安徽省核学会理事扩大会暨2015年学术年会
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中性束注入器(NBI)是实现向全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)等离子体中注入高功率中性粒子束的加热条件,开展等离子体行为和机理研究的工程基础.目前在两条EAST-NBI束线装置上,已完成了四套大功率长脉冲正离子源的高功率供电电源系统的研制,并且在2015年度的EAST物理实验中,首次成功开展了两条EAST-NBI束线的注入实验运行.EAST-NBI长脉冲高功率电源技术的研究目标,从NBI束线的物理需求和长脉冲高功率电源系统安全性和可靠性两方面出发,主要开展了兆瓦级长脉冲离子源的源头电源系统研究、兆瓦级离子源抑制极电源系统的研究、长脉冲高功率NBI电源传输线及缓冲器的设计研究、以及兆瓦级长脉冲离子源的高压电源系统的研究.为EAST-NBI每台兆瓦级正离子源设计研制的加速器高压电源为80kV/60A,抑制极负高压电源为-4kV/30A,热阴极灯丝电源及弧电源均具备100kV隔离绝缘等级的能力,输出分别为20V/5.5kA和200V/3kA.所有EAST-NBI电源设备均按照稳态运行模式来设计,充分考虑到满足NBI电源系统负载特性及其对调节性能、隔离绝缘等级、稳定度的性能要求,以及为了实现NBI引出束的可调制运行,各单独电源设备之间必须具备良好的匹配运行特性.同时,由于NBI束线装置的负载都处于EAST运行所形成的复杂的电磁环境下,要求EAST-NBI电源系统必须具有良好的电磁屏蔽特性及隔离保护措施,满足长脉冲高功率中性束装置可靠性运行的实验要求.
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