日前,東方超環(huán)(EAST)中性束注入系統(tǒng)首套中性束注入器(EAST-NBI-1)全面工程調(diào)試成功,已具備向EAST注入兆瓦級中性束的能力,EAST的建成有助提升我國核聚變研究領(lǐng)域的國際地位。
EAST的建成和投入運行僅僅是它整個科學(xué)計劃的第一步,要實現(xiàn)EAST的科學(xué)目標,尚需建設(shè)電流驅(qū)動和高功率輔助加熱系統(tǒng)。作為EAST的配套設(shè)施,低雜波電流驅(qū)動和中性束注入輔助加熱系統(tǒng)的建設(shè)可以極大地提高EAST的科學(xué)研究水平,提升我國核聚變研究領(lǐng)域在國際上的地位。
首套中性束注入器的工程總裝工作于6月前開始。中性束注入加熱系統(tǒng)廣泛涉及等離子體物理、強流離子束、精密機械制造、低溫真空、高電壓及隔離、遠程測控以及輻射防護等多學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域。中性束注入系統(tǒng)團隊不畏高溫酷暑,順利完成了束線總裝、電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)工程建設(shè)(圖1)、各子系統(tǒng)聯(lián)調(diào)及子系統(tǒng)與中性束注入總控的聯(lián)調(diào)工作。
9月初,在中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所領(lǐng)導(dǎo)的鼎力支持及低溫工程與技術(shù)研究室、托卡馬克物理研究室等科研人員的大力配合下,首套中性束注入器在最短時間內(nèi)達到實驗條件。本次實驗采用的工作氣體為氘氣。在歷經(jīng)一天一夜的起弧調(diào)試后,順利進行了束引出實驗,各子系統(tǒng)運行穩(wěn)定,實驗逐步進入穩(wěn)定狀態(tài)。9月9日,左右離子源分別成功獲得束能量52千伏,束流22安培,束脈寬1秒(低導(dǎo)流系數(shù)模式)及束能量40千伏,束流25安培,束脈寬1秒的束引出束流(高導(dǎo)流系數(shù)模式)。
此次工程調(diào)試旨在驗證首套中性束注入器各子系統(tǒng)工作正常并具備向EAST注入兆瓦級中性束的能力,為在EAST上正式開展中性束注入實驗打下了堅實基礎(chǔ)。
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