HL-2A托卡马克上等离子体环电流、环电压测量系统研制.PDF

CNIC-01776 S矶TIP-0181 HL-2A 托卡马克上等离子体环电流、环 电压测量系统研制 杨青巍冯北滨卢杰周航宇 (核工业西南物理研究院，成都，610041) 摘要 详细描述了 HL--2A 托卡马克装置上等离子体环电流、环电压诊 断系统，其中包括测量原理、诊断安排、实验等方面的内容。对实验 中出现的杂散场干扰问题，及补偿技术做了全面的研究和探讨。并 结合 HL-2A 的实验数据对诊断系统进行了验证。 关键词 HL-2A 托卡马克等离子体电流环电压 130 Designs of the Measurement System of the Plasma Current and Loop Voltage on the HL-2A Tokamak (Iη Chiηese) YANG Qingwei FENG Beibin LU Jie ZHOU Hangyu CSouthwestern Institute of Physics , Chengdu , 61004 1) ABSTRACT The diagnostic systems for plasma current and loop voltage measurement on the HL-2A tokamak have been described in detai l. The measurement princi- ples and diagnostic arrangements have been mentioned as wel 1. The more care- fully compensation techniques have been used to deal with the interferential magnetic field. Key words: HL-2A tokamak , Plasma current , Loop voltage 131 引 对于托卡马克装置放电实验而言，等离子体电流的建立是维持等离子体平衡位形、加热 和约束等离子体所必须的。用 Rogovski 线圈测量。等离子体环向电流、环向单团环线圈得了 等离子体环电压是各托卡马克装置上采取的普遍方法，而等离子体环电流、环电压的测量在 托卡马克装置实验中是最基本的、最重要的诊断手段之一，无论是对实验进行一般观测，还 是进行等离子体电流反馈控制，等离子体环电流、环电压的测量都是必不可少的。为此， ITER[I] 设计有 16 套用于测量等离子体环电流的 Rogovski 线圈 ASDEX-U[2] 安装有 4 套 Rogovski 线圈，其中在真空室内安装了由 38 个独立的小线圈组成的 Rogovski 线圈，而在 真空室外侧安装了 3 套 Rogovski 线圈;HL-1 和 HL-1M 装置分别安装了 l 套和 2 套 Ro­ govski 线圈，以及 2 套和 4 套环向单团环用于测量环电压。 由于各装置的外型尺寸、结构等不尽相同，所以以电磁感应的测量原理为基础的 Ro­ govski 线圈的结构也大不相同。 HL-2A 装置上的等离子体电流、环电压测量延续 ASDEX 装置的测量原理和方法，线圈的结构和尺寸基本相同，只是等离子体电流的测量由 ASDEX 装置对 Rogovski 线圈分段引出测量改为先将 Rogovski 线国各段连接起来，然后对 Ro­ govski 线圈进行标定。实验中，根据标定所得的互感值 M，对等离子体电流进行测量。 实际应用中，针对实验中可能出现的杂散场干扰问题，需要设计安装一系列补偿线圈。 本文就杂散场对测量的干扰问题等做了详细的说明。 1 探测系