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HL-3烘烤实验中偏滤器与真空室间温差形成原因的仿真分析
1
作者 白玉杰 颉延风 +6 位作者 贾瑞宝 蔡强 蒙建朋 邱丽媛 王佳琪 卢勇 刘晓龙 《核聚变与等离子体物理》 北大核心 2025年第3期265-272,共8页
针对HL-3装置前2轮烘烤实验中均出现偏滤器温升滞后于真空室温升,且二者之间的温差在烘烤至高温阶段后超过20℃的现象,采用三维仿真与一维仿真相结合的办法对下偏滤器的烘烤过程进行模拟,与真空室和偏滤器的烘烤实验结果进行了比对,进... 针对HL-3装置前2轮烘烤实验中均出现偏滤器温升滞后于真空室温升,且二者之间的温差在烘烤至高温阶段后超过20℃的现象,采用三维仿真与一维仿真相结合的办法对下偏滤器的烘烤过程进行模拟,与真空室和偏滤器的烘烤实验结果进行了比对,进一步通过控制变量法分析了影响偏滤器烘烤温度变化的因素。结果显示,质量流量偏低和分/集气管处保温层厚度偏薄是导致真空室和偏滤器之间温差较大的主要原因。此外,分析表明减小偏滤器质量和减小偏滤器管道回路的歧管段直径有助于提高烘烤温度,为下一阶段上偏滤器的设计提供了参考。 展开更多
关键词 HL-3装置 偏滤器 烘烤 温差
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HL-3装置真空室支撑焊接块组件制造工艺技术
2
作者 武小强 冉红 +1 位作者 张党申 荣华 《核聚变与等离子体物理》 北大核心 2025年第4期425-429,共5页
支撑焊接块组件是中国环流三号(HL-3)装置真空室中连接相邻扇形段并承受支撑的关键受力部件。根据支撑焊接块组件双曲面及方窗口组合体的独特结构,分析了支撑焊接块组件焊接质量与形变控制、双曲面与超高真空台阶密封面机加工及支撑焊... 支撑焊接块组件是中国环流三号(HL-3)装置真空室中连接相邻扇形段并承受支撑的关键受力部件。根据支撑焊接块组件双曲面及方窗口组合体的独特结构,分析了支撑焊接块组件焊接质量与形变控制、双曲面与超高真空台阶密封面机加工及支撑焊接块组件与真空室组焊等关键技术。通过设计制作工艺装备、对支撑块加工成三维曲面坡口、采取焊后加工及加工过程监测形变并及时调整内外侧加工工序等措施,攻克了支撑焊接块组件大厚度组焊技术与焊接形变控制、支撑焊接块组件双曲面与超高真空台阶密封面高质量机加及支撑焊接块组件与真空室组焊等技术难题。目前,HL-3装置已成功放电,相关机加工及组焊工艺技术得到验证。 展开更多
关键词 HL-3托卡马克 真空室 台阶密封面
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HL–2M装置真空室设计与分析 被引量：29
3
作者 冉红 曹曾 +2 位作者 蔡立君 李勇 袁应龙 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期219-223,共5页
HL–2M装置真空室为D型截面,双侧薄壁为全焊接结构,内环直径为2m,外环直径为5.22m,环高3.02m,真空室由内壳、外壳、加强筋以及各种形式的窗口组成。整个真空室由20个扇形段焊接而成,材料采用Inconel 625、Inconel 718与316L组合形式。... HL–2M装置真空室为D型截面,双侧薄壁为全焊接结构,内环直径为2m,外环直径为5.22m,环高3.02m,真空室由内壳、外壳、加强筋以及各种形式的窗口组成。整个真空室由20个扇形段焊接而成,材料采用Inconel 625、Inconel 718与316L组合形式。运用有限元法对真空室进行了结构强度评估,通过对危险工况进行分析计算得知真空室满足工程设计要求。 展开更多
关键词 真空室 结构设计 强度分析
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HL-2A真空室预装抽气与检漏试验 被引量：7
4
作者 曹曾 徐云仙 +4 位作者 付卫东 崔成和 刘德权 周才品 严建成 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期232-236,共5页
4套前级汇总式分子泵三级抽气机组由包括4套3500L·s-1分子泵、2套600L·s-1罗茨增压泵和2套70L·s-1机械泵组成,对环有效抽速为6 4m3·s-1(H2)。用氦质谱检漏仪、四级场质谱计与氦质谱检漏仪相结合的方法分别进行了零... 4套前级汇总式分子泵三级抽气机组由包括4套3500L·s-1分子泵、2套600L·s-1罗茨增压泵和2套70L·s-1机械泵组成,对环有效抽速为6 4m3·s-1(H2)。用氦质谱检漏仪、四级场质谱计与氦质谱检漏仪相结合的方法分别进行了零部件和真空室总体检漏,真空室总漏气率≤1.2×10-5Pa·m3·s-1。采用有效除气措施后,HL 2A真空室预装本底压强为1.1×10-4Pa。 展开更多
关键词 真空室 预装 试验 抽气系统 检漏 漏气率 HL-2A装置 托卡马克装置
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HT-7U第一壁材料在HT-7装置中的辐照实验研究 被引量：7
5
作者 陈俊凌 李建刚 +3 位作者 辜学茂 张晓东 梁荣庆 王小明 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期105-110,共6页
把为HT 7U装置开发的系列碳基面对等离子体材料及其比对样品安装在样品架上 ,通过磁力传送机构送入HT 7装置刮削层中进行辐照实验研究。经过若干次等离子体放电实验后 ,取出样品进行表面形貌、表面元素成分及深度分布的X射线光电子能谱... 把为HT 7U装置开发的系列碳基面对等离子体材料及其比对样品安装在样品架上 ,通过磁力传送机构送入HT 7装置刮削层中进行辐照实验研究。经过若干次等离子体放电实验后 ,取出样品进行表面形貌、表面元素成分及深度分布的X射线光电子能谱分析。结果发现 ,碳石墨材料的掺杂改性和抗等离子体溅射腐蚀的B4 展开更多
关键词 HT-7U HT-7装置 实验研究 第一壁材料 辐照 碳约束聚变装置 等离子体
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HL-1M装置真空室硅化的研究 被引量：4
6
作者 严东海 王恩耀 +5 位作者 崔成和 梁雁 许正华 张炜 刘建宏 黄永康 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期245-252,共8页
GDC(He +SiH4 )是为HL 1M装置研制的一种常规壁处理技术。在He辉光等离子体条件下 ,通过气相中的电子碰撞离解、电离、离子 分子反应和在壁面上的He+ 诱导脱H2 过程 ,在清洁的真空壁表面沉积一层无定形、半透明、致密的氢化硅 (α Si... GDC(He +SiH4 )是为HL 1M装置研制的一种常规壁处理技术。在He辉光等离子体条件下 ,通过气相中的电子碰撞离解、电离、离子 分子反应和在壁面上的He+ 诱导脱H2 过程 ,在清洁的真空壁表面沉积一层无定形、半透明、致密的氢化硅 (α Si∶H)薄膜。氢化硅具有良好的H(D)捕获、H2 (D2 )释放 ,能显著地降低再循环系数 ,有效地控制杂质水平 ,大大拓宽了HL 1M装置的运行范围 ,为HL 1M装置的LHCD、ICRH、ECRH、NBI、PI和MBI实验提供了良好的真空壁条件。 展开更多
关键词 硅化 再循环 真空壁条件 HL-1M装置 电子碰撞离解 真空室
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HL-1M 装置的真空进展 被引量：5
7
作者 严东海 王恩耀 +6 位作者 王志文 许正华 崔成和 梁雁 张炜 刘建宏 黄永康 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 1999年第4期243-248,共6页
总结了１９９４ 至１９９８ 年度ＨＬ－１Ｍ 装置的真空进展，包括真空壁条件、真空运行参数、放电进展。
关键词 真空壁条件 壁处理 真空参数 HL-1M装置
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真空低温绝热支撑的设计与模拟分析 被引量：4
8
作者 韩瑞雄 葛锐 +1 位作者 边琳 李少鹏 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1315-1319,共5页
真空低温绝热支撑(POST)是超导加速器低温恒温器(Cryomodule)的关键部件之一,直接影响到整个Cryomodule的静态漏热、结构的稳定性、加速器准直测量的精确性等多种性能指标。利用经典理论方法和有限元软件对POST进行理论计算和模拟分析,... 真空低温绝热支撑(POST)是超导加速器低温恒温器(Cryomodule)的关键部件之一,直接影响到整个Cryomodule的静态漏热、结构的稳定性、加速器准直测量的精确性等多种性能指标。利用经典理论方法和有限元软件对POST进行理论计算和模拟分析,理论计算与模拟分析结果基本一致,同时在工作状态下对其进行热力学模拟计算。分析结果表明,此POST满足低漏热、高强度的设计和使用要求,为进一步的优化设计和实验研究提供了可靠的理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 绝热支撑 过盈配合 非线性接触 受力分析 热分析
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核聚变装置放电真空室材料的要求和发展 被引量：7
9
作者 宋云涛 姚达毛 +1 位作者 武松涛 翁佩德 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期8-9,共2页
通过回顾托卡马克核聚变实验装置的发展历程和放电真空室及内部部件材料的运用历史,联系近些年国内外一些托卡马克装置的最新实验结果,对不锈钢、钛合金、纤维增强的复合材料在放电真空室上的应用进行展望,为未来核聚变实验装置的工程... 通过回顾托卡马克核聚变实验装置的发展历程和放电真空室及内部部件材料的运用历史,联系近些年国内外一些托卡马克装置的最新实验结果,对不锈钢、钛合金、纤维增强的复合材料在放电真空室上的应用进行展望,为未来核聚变实验装置的工程设计和材料选择提供了依据。 展开更多
关键词 TOKAMAKU装置 真空室材料 核聚变装置
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HL-2M装置真空室设计 被引量：4
10
作者 冉红 曹曾 +5 位作者 唐乐 宋斌斌 侯吉来 黄运聪 蔡立君 李勇 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期327-331,共5页
HL-2M真空室结构为“D”形截面的双层-薄壁-全焊接式-环状结构,内环直径2m,外环径5.22m,高3.02m,由20个扇形段组成而成。真空室上开设有121个窗口以满足真空抽气、实验诊断、辅助加热及工程安装等方面的要求;支撑采用滑动杆式结构;材料... HL-2M真空室结构为“D”形截面的双层-薄壁-全焊接式-环状结构,内环直径2m,外环径5.22m,高3.02m,由20个扇形段组成而成。真空室上开设有121个窗口以满足真空抽气、实验诊断、辅助加热及工程安装等方面的要求;支撑采用滑动杆式结构;材料选用Inconel625、Inconel718与316L组合。运用有限元法对真空室进行了结构强度评估,真空室满足设计要求。 展开更多
关键词 HL-2M装置 真空室 结构设计
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ADS/2K低温管线真空隔断的结构设计与分析 被引量：3
11
作者 韩瑞雄 边琳 +2 位作者 葛锐 郭连生 李少鹏 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1061-1064,共4页
为了实现不同真空系统的独立性,在2 K低温管线中设置真空隔断。通过应用场合以及功能分析,对真空隔断的结构进行设计。利用ANSYS有限元分析软件对其进行热负荷的数值模拟,获得温度分布以及热传导值,同时进行热和结构的耦合分析,获得应... 为了实现不同真空系统的独立性,在2 K低温管线中设置真空隔断。通过应用场合以及功能分析,对真空隔断的结构进行设计。利用ANSYS有限元分析软件对其进行热负荷的数值模拟,获得温度分布以及热传导值,同时进行热和结构的耦合分析,获得应力的分布情况,并进行强度评定。分析的结果为真空隔断的优化提供了可靠的理论依据。 展开更多
关键词 真空隔断 低温 结构 热分析
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四极质谱计的氦氘分辨性能实验 被引量：5
12
作者 黄向玫 曹曾 +1 位作者 蔡潇 许正华 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期177-182,共6页
利用一套四极质谱气体分析与测试系统,开展MicroVision Plus四极质谱计的氦(He)、氘(D2)分辨性能实验。分别向分析室送入He和D2,记录质谱图,得到质量刻度和分辨率等信息。He+峰位为(4.0022±0.0006)amu;D2+峰位为(4.0246±0.000... 利用一套四极质谱气体分析与测试系统,开展MicroVision Plus四极质谱计的氦(He)、氘(D2)分辨性能实验。分别向分析室送入He和D2,记录质谱图,得到质量刻度和分辨率等信息。He+峰位为(4.0022±0.0006)amu;D2+峰位为(4.0246±0.0006)amu。在10-6～10-4Pa的分压范围,观察到He和D2的分辨率随其分压强的增大而减小。在10-7Pa-m3-s-1的He漏孔条件下,调节D2送气量,He+/D2+分压峰值比在10-1量级可以分辨出He。 展开更多
关键词 氘 四极质谱计 分辨性能
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HT-7U真空室抽气窗口设计 被引量：3
13
作者 朱武 鲍立曼 +1 位作者 姚达毛 宋云涛 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2003年第1期108-110,共3页
HT-7U超导托卡马克装置是大型可控热核聚变实验装置,其内外真空系统是该装置的重要外部设备,内真空抽气系统为等离子体放电提供必要的清洁的真空条件,外真空系统为超导纵场线圈和极向场线圈及电流引线罐提供绝热真空。该文介绍了真空室... HT-7U超导托卡马克装置是大型可控热核聚变实验装置,其内外真空系统是该装置的重要外部设备,内真空抽气系统为等离子体放电提供必要的清洁的真空条件,外真空系统为超导纵场线圈和极向场线圈及电流引线罐提供绝热真空。该文介绍了真空室及其抽气窗口的结构设计原则,根据装置运行的物理要求和抽气过程计算,设计组建了内外真空室的抽气机组,它们由主泵、预抽泵、前级泵、管道和阀门及其它附件组成,经试验运行表明,该设计是合理的。 展开更多
关键词 设计 HT-7U超导托卡马克装置 真空室 抽气窗口
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高分辨四极质谱计在HL-2A装置上的应用 被引量：3
14
作者 黄向玫 曹曾 +1 位作者 许正华 蔡潇 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期632-637,共6页
将具有分辨氦(He)和氘(D2)能力的高分辨四极质谱计安装到HL-2A托卡马克装置上,同时送入氦气和氘气,得到了质谱计可分辨的最小He+/D2+峰值比。分别对真空室在辉光放电清洗前后、不同等离子体放电次数的氢同位素和氦进行测量,观察到四种... 将具有分辨氦(He)和氘(D2)能力的高分辨四极质谱计安装到HL-2A托卡马克装置上,同时送入氦气和氘气,得到了质谱计可分辨的最小He+/D2+峰值比。分别对真空室在辉光放电清洗前后、不同等离子体放电次数的氢同位素和氦进行测量,观察到四种工况下质谱峰m/q=4的主要成分为D2+,He+只在辉光放电清洗中作为工作气体引入。向真空室送入氘气后,比较了由分子泵和低温泵抽气的质谱情况。分压强的测量结果表明低温泵对氘气的抽速大于分子泵约18%。实验结果初步验证了高分辨四极质谱计应用于托卡马克装置可靠真空检漏和残余气体成分精确分析的可行性,并为托卡马克装置抽气泵的选型提供了依据。 展开更多
关键词 高分辨四极质谱计 HL-2A托卡马克 峰值比 氘气
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HL-2M真空室截面形式及重力支撑的初步分析 被引量：3
15
作者 李勇 刘德权 +3 位作者 冉红 蔡立君 曹曾 李强 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期229-233,共5页
利用有限元分析软件ANSYS对不同截面的真空室做静力分析,结果表明圆弧形结构比多边形结构强度好。分别对8、16个重力支撑的真空室做静力分析,得到真空室与重力支撑连接位置的应力变化,优选了真空室重力支撑数量。优化设计了真空室与重... 利用有限元分析软件ANSYS对不同截面的真空室做静力分析,结果表明圆弧形结构比多边形结构强度好。分别对8、16个重力支撑的真空室做静力分析,得到真空室与重力支撑连接位置的应力变化,优选了真空室重力支撑数量。优化设计了真空室与重力支撑连接位置,使其在烘烤时热应力减小。 展开更多
关键词 截面形状 支撑 热应力
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质谱测量与分析系统的性能测试 被引量：2
16
作者 曹曾 黄向玫 +4 位作者 蔡潇 许正华 田培红 崔成和 高霄雁 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期135-140,共6页
对所研制的质谱测量与分析系统进行了性能测试。烘烤后系统的极限真空达到了7.3×10-7Pa,总漏气率为3.84×10-9Pa.m3.s-1。上下球室之间的气体压力,以及漏孔的漏气率与高分辨四极质谱计的氦分压力均呈现了良好的线性关系。结果... 对所研制的质谱测量与分析系统进行了性能测试。烘烤后系统的极限真空达到了7.3×10-7Pa,总漏气率为3.84×10-9Pa.m3.s-1。上下球室之间的气体压力,以及漏孔的漏气率与高分辨四极质谱计的氦分压力均呈现了良好的线性关系。结果满足动态流导法真空校准的技术要求,为氘、氦混合气体的测量与分析提供了条件。 展开更多
关键词 极限真空 漏气率 线性关系 动态流导法
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HL-2M装置真空抽气系统的研制 被引量：2
17
作者 蔡潇 曹曾 +3 位作者 张炜 李瑞鋆 冉红 蔡立君 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期355-359,共5页
HL-2M装置真空抽气系统包括4套涡轮分子泵机组和4套低温泵机组。辅助系统主要由设备逻辑控制与信号测量、水冷却循环系统和设备供气系统3部分组成。真空室经过100℃烘烤后真空度达到2.3×10^(-6)Pa,超过了设计预期真空度,满足超高... HL-2M装置真空抽气系统包括4套涡轮分子泵机组和4套低温泵机组。辅助系统主要由设备逻辑控制与信号测量、水冷却循环系统和设备供气系统3部分组成。真空室经过100℃烘烤后真空度达到2.3×10^(-6)Pa,超过了设计预期真空度,满足超高真空技术要求。 展开更多
关键词 超高真空 抽气系统 真空室 有效抽速
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HL-2M装置真空室预装阶段检漏试验 被引量：2
18
作者 蔡潇 曹曾 +3 位作者 冉红 黄向玫 张炜 李瑞鋆 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期221-226,共6页
通过在加工现场和安装现场搭建的真空辅助系统、四极质谱计及氦检漏仪组成的检漏系统,运用残余气体分析和氦质谱检漏方法在冷态下对HL-2M真空室扇形段及真空室整体进行了真空检漏试验。对漏点进行修复后,测试了真空室的极限真空度和总... 通过在加工现场和安装现场搭建的真空辅助系统、四极质谱计及氦检漏仪组成的检漏系统,运用残余气体分析和氦质谱检漏方法在冷态下对HL-2M真空室扇形段及真空室整体进行了真空检漏试验。对漏点进行修复后,测试了真空室的极限真空度和总漏气率等。真空室经过72h的抽气后,真空度达到3.7×10^(-5)Pa,超过了1.0×10^(-4)Pa的预期预抽真空度。用静态定容法测得的真空室漏放气率为2.3×10^(-7)Pa·m^(3)·s^(-1),小于设定的真空漏率技术指标5×10^(-7)Pa·m^(3)·s^(-1)。试验结果表明HL-2M装置真空室满足超高真空条件,符合设计要求。 展开更多
关键词 超高真空 氦质谱检漏 残余气体分析 总漏气率
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四极质谱计气体分析与测量系统的研制 被引量：2
19
作者 蔡潇 曹曾 +3 位作者 黄向玫 许正华 崔成和 高霄雁 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期229-234,共6页
介绍了为开展漏孔检测、氘-氦分辨性能及真空检漏技术等相关实验研究而进行的四极质谱计分析与测量系统的研制,描述了真空室结构、抽气设备的选型、测量仪器的选择及控制保护子系统工作方式。对系统进行了包括极限真空、残余气体质谱分... 介绍了为开展漏孔检测、氘-氦分辨性能及真空检漏技术等相关实验研究而进行的四极质谱计分析与测量系统的研制,描述了真空室结构、抽气设备的选型、测量仪器的选择及控制保护子系统工作方式。对系统进行了包括极限真空、残余气体质谱分析、漏放气率、质谱计性能等测试,结果表明本系统达到了设计要求。 展开更多
关键词 流导 漏放气率 灵敏度 离子流
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HL-2A托卡马克真空烘烤除气性能研究 被引量：5
20
作者 颉延风 田培红 +4 位作者 唐芳群 蔡萧 黄向玫 曹曾 刘德权 《真空》 CAS 2015年第1期48-52,共5页
120℃过热水循环系统对HL-2A主机真空室进行烘烤除气,温升梯度为±1.5℃,持续时间302 h。烘烤过程包含两个恒温阶段,90℃热平衡后真空度达到4.8×10-4Pa,120℃热平衡后真空度达到2.3×10-4Pa。真空室经过烘烤除气后真空度为... 120℃过热水循环系统对HL-2A主机真空室进行烘烤除气,温升梯度为±1.5℃,持续时间302 h。烘烤过程包含两个恒温阶段,90℃热平衡后真空度达到4.8×10-4Pa,120℃热平衡后真空度达到2.3×10-4Pa。真空室经过烘烤除气后真空度为2.2×10-5Pa。结合实验数据,通过拟合函数建立数学模型对真空度变化规律进行趋势分析,验证了过热水烘烤除气在HL-2A装置真空系统运行中的合理性和重要性,为300℃以上高温烘烤除气方案的制定提供依据。 展开更多
关键词 真空度 烘烤 除气 拟合函数
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