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2005年 第25卷 第2期    刊出日期：2005-06-15

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研究报告

HL-2A单零偏滤器的位形特征

石秉仁,石迎天,袁保山

2005, 25(2):  81-83. 

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利用积分方法对多种电流剖面下HL-2A装置单零偏滤器位形特征进行了计算研究。积分方法的优点是可以在任意电流剖面下求解具有X-点的自由边界的Grad-Shafranov方程。对HL-2A装置而言,大体上可以在合理设定的分界面形状下,经几次叠代计算出各组极向场线圈(垂直场,三对多极场和多极补偿场以及水平场)中的电流。HL-2A的单零偏滤器位形基本上是圆截面加上在X-点附近的局部形变。对刮离区和偏滤器靶板区磁力线特性进行了分析以确定偏滤器的品质。

D-³He先进燃料靶惯性约束聚变的燃耗和增益

邓柏权,冯开明

2005, 25(2):  87-92. 

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计算了球形均匀D-³He先进燃料靶惯性约束聚变(ICF)的燃耗和增益。讨论了这种堆系统的能

量平衡。设计了一种新型的由毛细管阵列组成具有抗辐射损伤、可自动更新的液态金属锂自

由表面多孔湿壁,用它取出聚变能。同时与D-T热核燃料靶系统的燃耗和增益及它们不同的堆

工程特性作了比较。

ITER试验包层模块的中子学分析与设计

张国书,冯开明,袁 涛,陈 志

2005, 25(2):  93-98. 

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ITER试验包层模块(TBM)的中子学的设计和计算结果为TBM的其它大多数系统设计提供重要的数据依据。本文首先应用TRANSX程序完成基于FENDL2.0新库制作,以及中子输运程序和数据库的基准检验;然后应用二维中子输运程序TWODANT,计算和分析了中国氦冷Li₄SiO₄固体氚增殖剂的试验包层模块的功率密度分布、增殖区产氚特性、结构材料的中子辐照特性、结构材料和增殖材料的产氢和产氦等特性,并给出一个经合理优化的 TBM中子学初步设计结果。

ITER真空室中子屏蔽设计

刘常乐,武松涛,郁 杰,蔡影祥

2005, 25(2):  99-104. 

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ITER真空室中子屏蔽主要是屏蔽中子流、伽马射线以及降低环向场波纹度。介绍了ITER真空室的结构特点及屏蔽结构料材的选取情况,发展了屏蔽设计思想及相关的支撑结构,对铁磁性材料填充区域进行了布局设计。依据ITER真空室物理学计算结果,确定了屏蔽区域屏蔽材料的填充率。基于三维建模软件进行了屏蔽块零件库的仿真设计和屏蔽结构的模拟仿真。

ITER中子通量监测器原型的研制

杨进蔚,张炜,宋先瑛,李旭,郦文忠,王世庆,肖功珊,陆双桐

2005, 25(2):  105-109. 

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研制的用于国际热核实验堆(ITER)的中子通量监测器由裂变室探测器组合构成,包括两只不同

灵敏度的阴极上涂有高纯裂变材料²³⁵U的裂变室探测器和一只未涂裂变材料的-空白.探测器。

此组合用于中子、C射线、硬X射线的混合辐射场条件下对中子的测量,可完全扣除后两种辐射

对中子通量测量的影响,提高测量精确度。探测器的电压坪长、坪宽、坪斜、计数坪特曲线及

宽度、输出脉冲宽度和探测系统计数率等主要参数经测试已达到设计要求,部分参数(如计数

率)已接近ITER近期的技术水平。通过提高相关材料的纯度、优化裂变室结构和采用

Campbelling模式及高精度的信号选择器,可研制出适用于ITER D-D聚变条件下(低聚变中子产

额)的快中子通量监测器。

激光等离子体产生X射线数值模拟的两个问题

黄 卫,常文蔚,马燕云,李 迪

2005, 25(2):  110-114. 

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对激光等离子体产生X射线的数值模拟中的光路方程组,提出了采用Runge-Kutta求解的思路。对计算X射线发射中需要求解的束缚电子占据概率方程组,讨论了采用显式求解的可能性。得到的计算结果初步表明,我们提出的方法是可行的。

离子伯恩斯坦波对低杂波驱动电流影响的研究

张公让,丁伯江,匡光力

2005, 25(2):  115-118. 

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利用改进的二维Fokker-Planck方程和低杂波射线轨迹程序研究了在低杂波和离子伯恩斯坦波协同作用下低杂波的功率沉积分布、驱动电流分布。数值结果显示在两波协同作用下低杂波驱动非感应电流的效率得到了很大的改善。

HT-7装置低杂波系统陶瓷窗破裂原因与改进

黄峰,单家方,匡光力

2005, 25(2):  119-123. 

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结合实验采集到的数据和观察到的实验现象,对HT-7装置低杂波系统陶瓷窗实验时,破裂的原因进行了分析,给出改进的措施。

HT-7U装置极向场电源变流系统的研制

高 格,傅 鹏,汤伦军,王林森

2005, 25(2):  124-128. 

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介绍了HT-7U极向场电源中所使用的变流系统,提出了一种新的四象限运行控制方法,解决了极向场电源设计和制造的难点。实现了15kA的有环流运行。

电容耦合分区放电等离子体的研究

马腾才,张禹涛,任春生,齐 冰,王达望,王 坤

2005, 25(2):  129-132. 

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介绍了一种新的大气压下空气中等离子体产生方法─── 电容耦合分区放电。该方法综合了电晕放电和介质阻挡放电的优点,在大气压下可以生成大规模、高密度、均匀稳定的非平衡等离子体。其放电功率可达常规介质阻挡放电100倍以上,且可根据需要灵活调整。

EAST超导托卡马克冷屏结构与受力分析

谢 韩,廖子英

2005, 25(2):  133-138. 

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EAST是一个全超导磁体系统的托卡马克实验装置,超导纵场和极向场磁体工作在4K温区下。在磁体和其它发热部件之间布置有冷屏系统,以减少作用到所有低温冷质部件上的热载,将其保持在最低水平。该系统包括真空室冷屏(内冷屏)和外真空杜瓦冷屏(外冷屏)两部分。在分析了冷屏低温运行时所受热应力以及等离子体破裂时所受电磁载荷的基础上,运用大型有限元分析程序NASTRAN,对其不同载荷状况进行了数值计算,为其结构设计与优化提供了理论依据。

D-3He先进燃料靶惯性约束聚变的燃耗和增益

邓柏权,冯开明

2005, 25(2):  139-145. 

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计算了球形均匀D-3He先进燃料靶惯性约束聚变(ICF)的燃耗和增益。讨论了这种堆系统的能量平衡。设计了一种新型的由毛细管阵列组成具有抗辐射损伤、可自动更新的液态金属锂自由表面多孔湿壁,用它取出聚变能。同时与D-T热核燃料靶系统的燃耗和增益及它们不同的堆工程特性作了比较。

横向三角脉冲磁场下悬臂导电薄板的动力稳定性分析

张建平

2005, 25(2):  146-152. 

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对于在仅有外加横向三角脉冲磁场下的悬臂导电薄板,给出了受到脉冲磁场影响时其动力稳定性的定量分析方法。揭示了在三角脉冲磁场下由于受到涡电流与总磁场相互作用所产生的面内磁体压力的作用,悬臂导电薄板会发生失稳。得到了在不同稳态磁场作用下受到三角脉冲磁场作用时导电薄板的磁弹性动力响应的数值模拟结果。在此基础上,给出了关于稳态磁场值、横向脉冲磁场峰值和脉冲持续时间等参数范围的磁弹性动力稳定性区域。

HL-2A装置偏滤器物理分析及其实验的初步证实

王相星,严龙文,洪文玉,钱 俊

2005, 25(2):  153-156. 

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采用偏滤器物理分析的/两点0模型,分别计算了HL-2A装置线性状态和高再循环状态的边缘等离子体参数,包括偏滤器靶板的等离子体温度、密度和入射功率,以及上游等离子体温度、密度和平行功率密度的衰减长度。用该模型对线性状态预计的靶板温度和密度与实验结果进行了比较,结果符合较好。

HL-2A等离子体边缘的快速单探针测量

洪文玉,潘宇东,王恩耀,严龙文,钱俊

2005, 25(2):  157-160. 

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介绍了对HL-2A装置中平面边缘等离子体的单探针测量。单探针是安装在可径向移动、并可

绕轴旋转360^o的传动杆上的。在1MHz的快速采样频率下,测量了主等离子体边缘的温度、密

度、悬浮电位、空间电位、极向等离子体流速的径向分布。测量的结果表明,利用单探针测量

的主等离子体边缘参数与朗缪尔四探针测量结果基本一致。