佳拉洁雅磁阱结构下测量等离子体时间参数的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供佳拉洁雅磁阱结构下测量等离子体时间参数的装置及方法；包括以下步骤：步骤A10：在等离子体进入磁阱之前，为电探针通电，开始得到4个电探针所对应的模拟电流，并输出实时I‑t特性曲线；步骤A20：计算等离子体未进入磁阱空间时的电探针初始电流I

【技术实现步骤摘要】
佳拉洁雅磁阱结构下测量等离子体时间参数的装置及方法
本专利技术涉及等离子体参数测量领域，具体涉及佳拉洁雅磁阱结构下测量等离子体时间参数的装置及方法，尤其涉及强约束磁场中测量等离子体填充时间和约束时间的装置及方法。
技术介绍
目前，化石能源的储量有限；并且，如果使用化石能源，会日益严重地破坏环境。因此，核能是解决能源问题的主要途径之一。相较于核裂变的原料储量少和产生难处理的反射性废料，核聚变的原料储量丰富且对于环境污染轻，因此各国都在大力发展可控热核聚变反应装置。受控热核聚变的核心问题为利用具有特殊结构的磁场来约束高温下的等离子体，迄今为止，国际上已经提出了多种磁约束方法，如悬浮偶极器(LDX)、反向场箍缩(RFP)、托卡马克、仿星器等。与托卡马克装置、仿星器等磁约束装置相比，作为非托卡马克磁约束的佳拉洁雅型磁约束装置，具有结构简单、体积小、制作成本低、能自动抑制等离子体的互换不稳定性等优点。磁阱作为佳拉洁雅型磁约束装置的核心部分，将等离子体约束在其产生的磁场空间中，等离子体参数的测量是等离子体磁约束研究的基础，其对于热核聚变反应的理论研究与实践意义重大。而等离子体经溜槽线圈进入磁阱后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种佳拉洁雅磁阱结构下测量等离子体时间参数的装置，整个磁阱空间中的等离子体被约束于内盲鳗线圈与外盲鳗线圈之间的环形区域，其中，内盲鳗线圈直径为40cm，外盲鳗线圈直径为70cm；其特征在于，所述的佳拉洁雅磁阱结构下测量等离子体时间参数的装置包括依次连接的电探针及信号采集电路(1)、信号调理电路(2)、数据采集系统(3)和PC机(4)；其中，电探针及信号采集电路(1)包括电探针测量模块和信号采集模块；所述电探针测量模块包括4个电探针(1‑1、1‑2、1‑3、1‑4)，电探针(1‑1、1‑2、1‑3、1‑4)按顺时针方向均匀分布在内盲鳗线圈与外盲鳗线圈之间半径为275mm的圆周上，其中，电探针1‑...

【技术特征摘要】
1.一种佳拉洁雅磁阱结构下测量等离子体时间参数的装置，整个磁阱空间中的等离子体被约束于内盲鳗线圈与外盲鳗线圈之间的环形区域，其中，内盲鳗线圈直径为40cm，外盲鳗线圈直径为70cm；其特征在于，所述的佳拉洁雅磁阱结构下测量等离子体时间参数的装置包括依次连接的电探针及信号采集电路(1)、信号调理电路(2)、数据采集系统(3)和PC机(4)；其中，电探针及信号采集电路(1)包括电探针测量模块和信号采集模块；所述电探针测量模块包括4个电探针(1-1、1-2、1-3、1-4)，电探针(1-1、1-2、1-3、1-4)按顺时针方向均匀分布在内盲鳗线圈与外盲鳗线圈之间半径为275mm的圆周上，其中，电探针1-1安装在溜槽线圈中轴线位置；4个电探针(1-1、1-2、1-3、1-4)的一端均与等离子体(G)连接，另一端分别与一个分压电阻(1-5)的一端连接，每一分压电阻(1-5)的另一端均与一公共直流电源(1-6)的正极连接，所述公共直流电源(1-6)的负极与一限流电阻连接后再与所述等离子体(G)连接；所述信号采集模块用于采集分压电阻(1-5)上的电压波形，进而采集到每个分压电阻(1-5)上的模拟电流Ii(t)，并输出4个电探针的实时I-t特性曲线；信号调理电路(2)：对电探针及信号采集电路(1)测得的模拟电流进行放大、滤波，并输出模拟信号；数据采集系统(3)：包括A/D转换模块和数据缓存模块；A/D转换模块将信号调理电路(2)输出的模拟信号转化为数字信号，数据缓存模块对数据进行缓存处理；数据采集系统(3)输出数字信号；PC机(4)：包括依次连接的数字滤波模块、数据存储模块和图像及数据分析模块；其中，数字滤波模块，对数据采集系统(3)输出的数字信号进行滤波处理，除去A/D转换过程的噪声；数据存储模块，将经过滤波除噪后的测量数据，存储到指定的数据库中；图像及数据分析模块，依据从数据存储模块得到的数据，计算等离子体时间参数。2.如权利要求1所述的佳拉洁雅磁阱结构下测量等离子体时间参数的装置，其特征在于：电探针为直径1.5mm的钨丝。3.如权利要求1所述的佳拉洁雅磁阱结构下测量等离子体时间参数的装置，其特征在于：电探针为直径0.3mm的钨丝。4.如权利要求1所述的佳拉洁雅磁阱结构下测量等离子体时间参数的装置，其特征在于：所述数据采集系统(3)为一PCI板卡。5.如权利要求1所述的佳拉洁雅磁阱结构下测量等离子体时间参数的装置，其特征在于：所述数据缓存模块为一FIFO或一RAM。6.如权利要求1所述的佳拉洁雅磁阱结构下测量等离子体时间参数的装置，其特征在于：所述图像与数据分析模块，包括图像分析模块和数据分析模块；所述图像分析模块，用于显示I-t曲线、仿真结果和各时间参数；所述数据分析模块包括依次相连的模拟电流采集子模块、初始电流计算子模块、进入时间计算子模块、填充时间计算子模块、逃逸时间计算子模块、约束时间计算子模块，其中：模拟电流采集子模块：在等离子体进入磁阱之前，为电探针通电，采集在每个分压电阻(1-5)上的模拟电流Ii(t)，并输出4个电探针的实时I-t特性曲线；初始电流计算子模块：根据模拟电流采集子模块测得的电探针实时I-t特性曲线，计算得到等离子体未进入磁阱空间时的电探针初始电流I0；进入时间计算子模块：依据模拟电流采集子模块测得的电探针实时I-t特性曲线，根据公式1，来计算四个电探针(1-1、1-2、1-3、1-4)流过电流最大的时间t1、t2、t3、t4，此t1、t2、t3、t4即为等离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟为明，金显吉，李中伟，林景波，刘勇，陶宝泉，关键，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23