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J-TEXT托卡马克实验装置正式具备高参数等离子体运行能力

发表时间:2019-04-19 作者:陈曦璇 浏览次数:

2019年3月18号至4月12号,经过近一个月的艰苦调试,电气学院聚变与等离子体研究所电子回旋共振加热(ECRH)课题组顺利完成高功微波源回旋管的调试工作,标志着J-TEXT托卡马克正式成为具备先进辅助加热能力的装置,可极大提升装置运行区间,等离子体电子温度将由1000万度左右提升至2000万度,为在J-TEXT实验平台上开展先进运行模式研究、进行更深入的国际合作,进而提升J-TEXT实验平台的国际竞争力和影响力奠定了良好的基础。

在此之前,J-TEXT托卡马克的等离子体加热手段为常规欧姆加热。欧姆加热功率有限,且加热效率随着等离子体温度上升不断下降,使得装置运行区间有限,限制了装置开展先进物理实验的能力。考虑到电子回旋波具有功率沉积局域性好、耦合效率高以及发射天线可远离等离子体边界等优点,是稳态大尺寸超导聚变装置(如ITER、W7-X)及未来聚变示范反应堆优先发展的等离子体加热方法。因此,为有效提升J-TEXT装置运行区间,开展高参数特别是先进运行模式(H模)条件下的物理实验研究,聚变所于2016年底启动了一套500kW/105GHz ECRH系统的研制攻关工作。


ECRH系统涉及等离子体物理、真空电子、低温工程、高电压与绝缘、电磁场与微波及自动化等多学科,是一个集物理与工程为一体的复杂系统。为顺利推进系统的研制工作,聚变所在整合资源的基础上于2016年年底组建团队开展集中攻关,由聚变所夏冬辉担任ECRH系统设计总体负责人。经过2年半的不懈努力,在夏冬辉团队成员的通力合作之下,克服了团队人手极度紧张、研究场地有限等困难,发扬艰苦奋斗精神,顺利完成了ECRH系统的研制工作,下一步将重点开展相关物理实验研究。