关键词:
EAST
离子回旋共振加热天线
耦合效率
法拉第屏蔽
摘要:
为达到全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)长脉冲高功率目标,提高离子回旋波与等离子体的耦合效率,并降低离子回旋共振加热(ICRH)天线法拉第屏蔽的热负载,需对ICRH天线中的法拉第屏蔽进行优化设计。通过RAPLICASOL ICRH天线计算模型对法拉第屏蔽结构进行计算分析,综合考虑最大电场强度、耦合阻抗以及离子回旋天线有限的内部空间,最终确定了法拉第屏蔽的结构尺寸。然后对法拉第屏蔽的流热分布进行了优化和分析。经过仿真优化设计,在300s运行条件下,法拉第屏蔽最高温度为300℃,满足法拉第屏蔽热设计要求。该天线于2021年成功应用于EAST实验。实验结果表明,新ICRH天线的耦合及加热效率明显提高,已完成1.5MW/30s和0.5MW/300s的长脉冲实验,并且法拉第屏蔽最高温度为330℃,满足ICRH天线的设计要求。