欢迎访问沈阳真空杂志社 Email Alert    RSS服务

真空 ›› 2020, Vol. 57 ›› Issue (5): 75-78.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2020.05.16

• 测量与控制 • 上一篇    下一篇

中性束注入器低温真空空间气体温度分布模拟研究*

胡纯栋1, 郎嘉琪1,3, 谢远来1, 王铭翔1,3, 张照元2,3, NBI团队1   

  1. 1.中国科学院等离子体物理研究所,安徽 合肥 230031;
    2.合肥工业大学,安徽 合肥 230009;
    3.中国科学技术大学,安徽 合肥 230026
  • 收稿日期:2019-10-12 发布日期:2020-11-06
  • 作者简介:胡纯栋(1963-),男,浙江省义乌市人,博士,研究员。
  • 基金资助:
    * 国家重点研发计划资助,项目编号:2017YFE300103(CEFTR-NBI 束传输系统)

Simulation of Gas Temperature Distribution in Cryo-Vacuum Space for a Neutral Beam Injector

HU Chun-dong1, LANG Jia-qi1,3, XIE Yuan-lai1, WANG Ming-xiang1,3, ZHANG Zhao-yuan2,3, NBI Team1   

  1. 1. Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences, Heifei 230031, China;
    2. HeFei University of Technology, Hefei 230009, China;
    3. University of Science and Technology of China, Heifei 230026, China
  • Received:2019-10-12 Published:2020-11-06

摘要: 中性束的生成与传输过程需要真空梯度分布环境,准确掌握真空室内的真空度及其分布对中性束的调试和运行有非常重要的意义。受低温真空空间不同区域的器壁温度影响,真空室内空间气体温度具有特定的分布特性,该特性对准确测量并最终确定其真空度有关键性影响。本文基于Molflow软件模拟分析了全超导托卡马克中性束注入器(EAST-NBI)真空室内的气体分子碰撞频度和气体分子数密度分布,获得了真空空间不同区域的气体温度分布,为根据温度分布修正特定真空测量点的测量结果提供了依据,提高了真空度的测量精度。

关键词: 中性束, 真空梯度, Molflow软件, 气体温度

Abstract: The generation and transmission process of the neutral beam requires a vacuum gradient distribution environment. It is very important to accurately get the vacuum degree and its distribution in the vacuum chamber for the commission and operation of the neutral beam. Affected by the temperature of the wall in different areas of a cryo-vacuum space, the gas temperature in the vacuum chamber has a specific distribution characteristics, which has a critical impact on accurate measurement and final determination of the vacuum degree. Based on the Molflow software, the collision frequency and gas molecular density distribution of gas molecules in the vacuum chamber of the full superconducting tokamak neutral beam injector were simulated, and the gas temperature distribution in different regions of the vacuum space was obtained. It provides temperature basis for the amendment of specific vacuum measurement points, and improves the measurement accuracy of the vacuum degree.

Key words: neutral beam, vacuum gradient, Molflow software, gas temperature

中图分类号: 

  • TK39
[1] 胡立群, 张晓东, 姚若河. EAST中性束注入组. EAST托卡马克中性束注入方案[C]. 2004全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集, 2004.
[2] 雷光玖, 姜韶风, 钟光武, 等. HL-2A中性束大功率离子源的研制[J]. 中国物理C, 2008, 32(sl): 271-273.
[3] Chang D H, In S R, Lee K W, et al.Design of netral beam injection system for KSTAR Tokamak[J]. Fusion Engineering and Design, 2011, 86: 244-252.
[4] Hemsworth R, Decamps H, Graceffa J, et al.Status of the ITER heating neutral beam system[J]. Nuclear Fusion, 2009. 49: 045006.
[5] 胡纯栋, 郎嘉琪, 谢远来, 等. NBI团队. EAST-NBI低温真空系统[J]真空, 2018, 55(4): 1-5.
[6] Chen Y Q, Hu C D, Liu Z M, et al.Study the characteristic of the hot cathode of high current ion source[J]Journal Energy, 2013, 32(5): 536-539.
[7] 黄明, 王厚银, 余耀伟, 等. EAST装置PKR251型真空规管的修复及标定技术研究[J]真空与低温, 2018, 24(2): 92-95.
[8] 陈长琦, 车振军, 谢远来, 等. 基于稳态运行模式影响 NBI 真空空间粒子分布特性的研究[J]真空, 2011, 48(4): 18-21.
[9] Xu T W, Xu L, Zhang S X.Calculations of pumping coefficients for cryopumps using a combined Oatley-Monte Carlo method[J]. Vacuum, 1989, 39(6): 543-546.
[10] 王娟, 庄达民, 欧阳峥嵘. 低温冷凝泵辐射挡板结构分析与热负荷计算[J]. 真空与低温, 2005, 11(3): 165-169.
[11] Benvenuti C, Blechschmidt D, Passardi G.Molecular and radiation transmissivities of chevrontype baffles for cryopumping[J]. J. Vac. Sci. Technol, 1981, 19(1): 100-103.
No related articles found!
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 李得天, 成永军, 张虎忠, 孙雯君, 王永军, 孙 健, 李 刚, 裴晓强. 碳纳米管场发射阴极制备及其应用研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 1 -9 .
[2] 周彬彬, 张 建, 何剑锋, 董长昆. 基于 CVD 直接生长法的碳纳米管场发射阴极[J]. 真空, 2018, 55(5): 10 -14 .
[3] 李志胜. 空间环境下超大型红外定标用辐射屏蔽门的研制[J]. 真空, 2018, 55(5): 66 -70 .
[4] 郑 列, 李 宏. 200kV/2mA 连续可调直流高压发生器的设计[J]. 真空, 2018, 55(6): 10 -13 .
[5] 柴晓彤, 汪 亮, 王永庆, 刘明昆, 刘星洲, 干蜀毅. 基于 STM32F103 单片机的单泵运行参数数据采集系统[J]. 真空, 2018, 55(5): 15 -18 .
[6] 孙立志, 闫荣鑫, 李天野, 贾瑞金, 李 征, 孙立臣, 王 勇, 王 健, 张 强. 放样氙气在大型收集室内分布规律研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 38 -41 .
[7] 黄 思 , 王学谦 , 莫宇石 , 张展发 , 应 冰 . 液环压缩机性能相似定律的实验研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 42 -45 .
[8] 纪 明, 孙 亮, 杨敏勃. 一种用于对月球样品自动密封锁紧的设计[J]. 真空, 2018, 55(6): 24 -27 .
[9] 李民久, 熊 涛, 姜亚南, 贺岩斌, 陈庆川. 基于双管正激式变换器的金属表面去毛刺 20kV 高压脉冲电源[J]. 真空, 2018, 55(5): 19 -24 .
[10] 刘燕文, 孟宪展, 田 宏, 李 芬, 石文奇, 朱 虹, 谷 兵, 王小霞 . 空间行波管极高真空的获得与测量[J]. 真空, 2018, 55(5): 25 -28 .