【摘 要】
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场反位形(Field reversed configuration,简称FRC)对于开展聚变新位形研究、聚变堆小型化与经济化探索具有重要意义。要观察等离子体的运动状态,需要各种各样的诊断配合使用来检测其物理状态。其中,磁诊断系统是等离子体装置最基本的诊断系统之一,由于磁场与等离子体密切相关,因此磁场信息可以从侧面反映或者推演等离子体的参数与其运动特性。本文设计了一套覆盖形成区的磁诊断系统,其目的在
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场反位形(Field reversed configuration,简称FRC)对于开展聚变新位形研究、聚变堆小型化与经济化探索具有重要意义。要观察等离子体的运动状态,需要各种各样的诊断配合使用来检测其物理状态。其中,磁诊断系统是等离子体装置最基本的诊断系统之一,由于磁场与等离子体密切相关,因此磁场信息可以从侧面反映或者推演等离子体的参数与其运动特性。本文设计了一套覆盖形成区的磁诊断系统,其目的在于:利用FRC等离子体的逆磁特性获得等离子体分界面半径、通过介入式磁探针阵列和磁通环阵列分别获得等离子体位型信息和稳定性信息。介入式探针要求在体积小的同时能准确测量到磁场信号,本文以多层印刷电路板为架构设计了适用于场反位形磁场诊断的介入式磁探针,提高了介入式探针体积利用率;针对介入式探针所处环境的特殊性,对介入式探针设计了相应的密封与绝热保护;根据放电线圈背景磁场的频率范围,测试了磁探针的高频响应特性,并进行了标定;为了使介入式磁探针在径向可以活动,本文制作了相应的驱动系统;本文设计了适用于高频高压磁通测量的磁通环,并针对该磁通环运用了特殊的电容分压磁通环路和积分电路;通过模拟放电电路的放电情况,对信号做了校准,校正了高频条件下因电路杂散参数导致的信号失真;在场反等离子体的磁阱型磁压缩聚变装置预研平台(称为Hust Field-Reversed Configuration,HFRC),测试了在高频高压实验条件下,磁通环与点磁探针采集磁场数据信息的正确性。
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