托卡馬克中先進偏濾器平衡位形計算.pdf

1、平衡位形設計是設計聚變反應堆最基本的內容。反應堆基本物理參數(shù)與工程設計都需要構建平衡來驗證。反應堆的PF線圈系統(tǒng)能否維持先進偏濾器位形，是否能提供足夠的放電平頂段，都需要計算平衡來解決。此外，PF線圈系統(tǒng)的造價占反應堆造價的30％，因此評估PF線圈的能力，優(yōu)化設計以降低造價，亦有巨大的經濟效益。本文采用靜態(tài)平衡的計算方法，根據(jù)物理參數(shù)構建放電過程中一系列參考點的平衡，進而計算出PF線圈電流，最后得出PF線圈電流波形，為PF線圈優(yōu)化提供依

2、據(jù)。偏濾器靶板的熱流負載是研究托克馬克的另一個關鍵課題。目前的技術并不能應對巨大的熱流負載。通過技術手段使偏濾器進入脫靶狀態(tài)，采用先進偏濾器位形增大磁面擴展與連接長度，都是解決靶板熱流負載問題的有效手段。
　　中國聚變工程試驗堆(Chinese Fusion Engineering Test Reactor,CFETR)有兩個設計階段。初步設計階段采用大半徑5.7米，小半徑1.6米的尺寸;最新設計方案采用大半徑6.6米，小半徑1.

3、8米的尺寸?；趦煞N尺寸，我們分別計算了雪花偏濾器位形和相應的PF線圈操作空間[1]。結果表明雪花偏濾器位形能有效的增大磁面擴展、增長連接長度;感應電流驅動方式下，PF線圈系統(tǒng)能為雪花位形提供足夠長的電流平頂。
　　為了實現(xiàn)長脈沖高參數(shù)放電，降低靶板熱流負載，EAST中期改造方案中提出在真空室內添加三個單匝偏濾器線圈，以幫助生成準雪花位形。我們構建了250kA、350kA、400kA的準雪花位形并進行了分析。結果顯示350kA的準