EAST托卡马克激光吹气杂质注入系统控制系统设计及测试

TL67; 开展托卡马克等离子体中杂质输运与杂质控制研究对于提升等离子体约束性能与保障装置安全有重要意义.为了在EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)托卡马克装置上开展杂质输运研究,需要发展一套用于注入示踪杂质粒子的激光吹气(Laser Blow-off,LBO)微量杂质注入系统.本文描述了一种用于EAST托卡马克装置上LBO系统的控制系统设计过程与测试结果.该系统采用了全新的自动控制流程,使得系统可以重复、定量地向EAST等离子体注入不同元素的示踪杂质粒子.该设计通过STM32单片机系统实现对聚焦透镜位移、激光器被触发时刻的准确...

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Published in核技术 Vol. 46; no. 12; pp. 55 - 64
Main Authors 范玉, 赵宇红, 张洪明, 吕波, 林子超, 沈永才, 尹相辉, 王福地, 符佳, 计华健, 曾超, 毛立宇, 孙波
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南华大学 电气工程学院 衡阳 421001 01.12.2023
中国科学技术大学研究生院 科学岛分院 合肥 230031%合肥师范学院 物理与材料工程学院 合肥 230601
中国科学院合肥物质科学研究院 等离子体物理研究所 合肥 230031%南华大学 电气工程学院 衡阳 421001%中国科学院合肥物质科学研究院 等离子体物理研究所 合肥 230031%中国科学院合肥物质科学研究院 等离子体物理研究所 合肥 230031
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ISSN0253-3219
DOI10.11889/j.0253-3219.2023.hjs.46.120402

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Summary:TL67; 开展托卡马克等离子体中杂质输运与杂质控制研究对于提升等离子体约束性能与保障装置安全有重要意义.为了在EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)托卡马克装置上开展杂质输运研究,需要发展一套用于注入示踪杂质粒子的激光吹气(Laser Blow-off,LBO)微量杂质注入系统.本文描述了一种用于EAST托卡马克装置上LBO系统的控制系统设计过程与测试结果.该系统采用了全新的自动控制流程,使得系统可以重复、定量地向EAST等离子体注入不同元素的示踪杂质粒子.该设计通过STM32单片机系统实现对聚焦透镜位移、激光器被触发时刻的准确控制,且激光光斑直径可调,以改变杂质注入量.测试结果显示,系统能快速检测到外触发信号并实现精确定时,激光光斑聚焦位置误差小于0.40 mm,达到激光吹气杂质注入实验要求.本研究对在EAST装置上开展等离子体杂质输运研究具有重要意义.
ISSN:0253-3219
DOI:10.11889/j.0253-3219.2023.hjs.46.120402