hl-2a装置3mw 68ghz ecrh系统调试与运行 commissioning and operating of 3mw 68ghz ecrh system in hl-2a tokamak.pdfVIP

第 36 卷 第 1 期 核 聚 变 与 等 离 子 体 物 理 Vol.36, No.1 2 0 1 6 年 3 月 Nuclear Fusion and Plasma Physics March 2016 文章编号：0254−6086(2016)01−0024−08 DOI: 10.16568/j.0254-6086.201601005 HL-2A 装置 3MW 68GHz ECRH 系统调试与运行 康自华，黄 梅，饶 军，周 俊，冯 锟，王 贺，卢 波，王洁琼 (核工业西南物理研究院，成都 610041) 摘 要：HL-2A 装置 3MW ECRH 系统采用双高压电源形式的电子回旋管，阴极高压电源为回旋管提供加速 束电流，阳极高压电源对通过转换区后的束电流施加减速作用，利于回旋管收集极吸收。根据回旋管运行特点和 各回旋管不同的工作特性，合理优化回旋管阴极、阳极高压电源工作电压和其他参数。通过远程监控系统，使同 时工作的回旋管处于较好的工作状态，充分提高 HL-2A 装置 ECRH 系统多管运行的微波输出功率。实验中，6 支回旋管同时运行时，微波最高输出功率 2.5MW ，达到设计额定值 83% ，使 HL-2A 装置中等离子体得到了有效 的加热。 关键词：回旋管；超导磁体；电子回旋加热；HL-2A 装置 中图分类号：TL62+4 文献标志码：A 1 引言 HL-2A 装置西南和东南面两个方向窗口通过天线 # # ECRH 作为一种有效的加热手段，在托卡马克 发射注入微波，对等离子体进行加热。其中，3 ~6 聚变装置实验中运用广泛。HL-2A 装置正常运行 微波采用上下两层传输线送入装置。 后，首先重点开展的辅助加热是 ECRH 系统。通过 1MW ECRH 系统的研制，在 HL-2A 装置上开展了 初步的等离子体加热实验。为了更好的在 HL-2A 装置上进行电子回旋加热实验，需增加 ECRH 系统 的输出功率并提高系统运行稳定性。 在 HL-2A 装置 3MW ECRH 系统的建设中，针 对各回旋管工作特性，对系统高压电源进行合理配 置，设计、研制稳定可靠的电源和控制保护系统， 通过预设并适时调整回旋管工作参数，使 HL-2A 装置 ECRH 实验中，能够保证电子回旋加热系统稳 图 1 3MW 电子回旋加热系统布置图 定运行，输出足够大的微波功率。 2.1 波源与传输线 2 HL-2A 3MW ECRH 系统配置 3MW ECRH 系统波源采用俄罗斯 GYCOM 公 HL-2A 装置 ECRH 3MW 系统由 6 支 500kW 的 司生产的 4mm 单腔回旋振荡管[1] ，回旋管设计采用 电子回旋管组成，回旋管脉冲最大工作时间为 1s， 双高压电源，该结构的回旋管最大优点是输出效率 微波中心频率 68GHz。3MW 电子回旋加热系统布 高[2] 。回旋管主要由电子枪、互作用腔、输出结构 置图如图 1 所示，6 支回旋管经 6 条传输线分别由 收稿日期：2014−11−14；修订日期：2016−01−11 作者简介：康自华(