受控核聚變裝置真空環境特點
發布時間:2019-05-07 19:18:10 | 人感興趣 | 評分:3 | 收藏:
受控核聚變裝置中,大部分注入氣體不參加等離子體儲存過程,需用抽速非常大的真空泵。在JET裝置中等離子體體積150m3,真空室的體積190m3,裝置的中性注入器配置了抽速9×104L/S的冷凝泵,而實驗性功率堆需要抽速高達每秒數百萬升的大型真空泵。
裝置要求清潔超高真空條件。早期托卡馬克裝置采用油真空系統,得到等離子體參數較低。現在多采用無油抽氣手段,并且各活動連結使用金屬密封,可獲得10-7Pa的清潔超高真空。托克馬克裝置要求運行時工作壓力為10-1Pa—10- 3Pa.磁壓縮型裝置為10Pa~10-1Pa。因而要求抽氣設備能排走大量氫負載,同時需要寬量程真空計,放電時產生的高能等離子體與器壁相互作用,使器壁解吸大量雜質氣體進入等離子體中,使輻射損失增大,影響反應能量,同時加速器壁材損失,降低反應堆壽命。
受控聚變裝置真空系統必須考慮電磁場的影響。真空室的設計除考慮磁場的滲透影響外,還要考慮在磁場作用下產生的應力。選用濺射離子泵,需要考慮泵磁場對電磁場的影響。裝置對真空測量也有特殊要求,即要能快速反應,測量壓強高,又要能防磁。裝置的真空檢漏與一般真空設備不同,由于有強烈放射性,裝置不易接近。為此,需要遙控檢漏。裝置中使用的氘與氦質量差不多,使用氦質譜檢漏儀本底噪聲高。需采用其它示蹤氣體,也可以用四極質譜儀檢漏。
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