春季HT-活动限制器的等离子体冲击试验提案-EAST.PPT

08春季HT-7活动限制器的等离子体冲击试验提案 李强 杨钟时 祁攀 罗广南 试验背景 2006年春季HT-7试验，已经进行了长脉冲等离子体辐照活动限制器的试验，高功率参数等离子体的冲击试验没有做 2007年春季HT-7试验， 活动限制器在受长脉冲等离子体冲击时，钨层局部产生了裂纹，部分钨涂层与铜基体分离，致使钨层局部的温度升高到1000℃以上，无法反映钨表面的真实热负荷和钨杂质的发射强度 限制器表面的温度(#89050) Thermocouples (#89050) 热流计算1 等离子体放电10s后，限制器内部传热已经趋向平衡，此时的限制器表面的温度分布可以作为边界条件进行加载，计算出限制器表面的热流分布，~7MW/m2 热流计算2 余弦定理 热流计算2 参数的取值： ?0=18MW/m2 ?? /??? =2/10 ?0??? /?0??θ=4 λ=1cm Spectrum Results @ OHM Heating Spectrum Results @ LHCD 研究方法 将铜基钨瓦活动限制器从HT-7的SOL区域（r 270mm）往等离子体边缘（a = 270mm）移动、然后直接与等离子体接触并成为主限制器（r 270mm）。限制器可插入深度受到材料安全因素的影响，应保证铜基体温度低于600℃（高温钎焊接头温度限制！）和钨表面温度低于1050℃（铜基体熔化的风险！） 利用呈十字分布的不同插入深度的两组各三根K型热偶测量基体温度分布，同时利用红外成像仪测量钨瓦表面温度面分布。并利用各种光谱和能谱仪测量W杂质信号。然后应用三维建模的Ansys软件进行模拟计算，可以获得正侧各面的分布热流。综合光谱和能谱测量结果研究长脉冲等离子体辐照下W杂质行为。 实验条件 长脉冲放电（Ip?60kA, ne?0.7－1?1019/m3, t20sec, PLHW?150kW） 高功率参数等离子体放电（Ip?100－200kA, ne?1－2?1019 m3 , PLHW +PIBW?200－700kW） r = 280，275，270，265，260，255，250mm，等安全限制内的可能炮数 申请时间：10小时 谢谢 * * Ch10/4/16 are 3mm away from the W surface; Ch22/28/34 are 11mm away from the W surface. Heat flux focusing on two edges beyond Ch10 = TCh10 TCh4 TCh16 and TCh22 ≈TCh28 ≈TCh34 15mm 19mm Ch10 Ch4 Ch16 Ch22 Ch28 Ch34 i-side e-side 15mm 19mm 根据P. Stangeby的 funnel effect：平行方向热通量与垂直方向热通量有以下关系： WI: Wavelength: 400.87nm Configuration: 5d5.(6S).6s - 5d5.(6S).6p 限制器于280-275的SOL区域中，没有观测到W线，表面附近没有W杂质。 当限制器与等离子体接触，在270mm位置时，有明显的W峰出现，随着限制器更进一步深入到265mm位置时，W杂质峰线的相对强度也变大。 当限制器更进一步到260mm位置时，从红外成像仪检测到表面的温度达到800℃。此时，W峰的强度值变化更加明显。此时，应该有大量的W杂质进入了活动限制器表面附近区域的等离子体中。 LHCD等离子体辐照下活动限制表面在HT-7中不同位置时WI杂质的谱线情况 与欧姆放电类似的是随着限制器不断深入，W杂质峰线的相对强度也变大。与之不同的是，限制器在277mm位置时，就可以看到微弱的W杂质峰线的出现。并在268mm处，W线的强度达到了极大值 WI: Wavelength: 400.87nm Configuration: 5d5.(6S).6s - 5d5.(6S).6p