高耦合低杂质的双环型离子回旋天线制造技术

本发明专利技术公开了一种高耦合低杂质的双环型离子回旋天线，包括有呈水平设置的背板以及呈倾斜设置的四条双环型电流条带、法拉第屏蔽罩和天线外框，天线外框固定连接在背板的前侧，法拉第屏蔽罩固定连接在天线外框的前侧，四条双环型电流条带分别呈竖向固定安装在背板的前侧，呈2×2阵列状分布，位于天线外框中，并位于背板与法拉第屏蔽罩之间，背板的后侧分别设有与四条双环型电流条带相对应的四个功率馈入端口。本发明专利技术通过对天线结构和波谱的优化设计，能够在较低密度情况下有效提高离子回旋天线的耦合阻抗，将更多的功率传输到等离子体中心，从而提高了等离子体温度，且天线的倾斜设计，降低了天线引起的射频电势，进而减少天线引起的杂质问题。

【技术实现步骤摘要】
高耦合低杂质的双环型离子回旋天线
本专利技术涉及用于托卡马克中等离子体加热的离子回旋波加热系统射频功率耦合
，具体是一种高耦合低杂质的双环型离子回旋天线。
技术介绍
离子回旋射频波（ICRF）加热是托卡马克装置中加热等离子体非常有效的辅助加热手段之一，离子回旋频段波能够传播到等离子体中心，并且直接有效的加热离子。在国内外磁约束等离子体装置上普遍采用高功率射频波加热，能够将等离子体温度提高到几个keV。我国磁约束托卡马克EAST装置安装有12MW的离子回旋波加热系统用于加热等离子体，工作频率在25-70MHz，能够连续高功率运行超过100秒。然而，在实验期间发现由于天线前等离子体密度较低，天线的耦合不高，另外在天线前会激发出高的射频电势，引起杂质浓度升高，这些都不利于获得高约束、稳态的等离子体。离子回旋波的耦合效率与快波截止层到天线距离和波谱有指数衰减关系，这个距离依赖于等离子体密度和天线波谱，目前EAST上等离子体密度弦平均密度在1-5×1019m-3，另外考虑等离子体对波的吸收效率，在EAST中离子回旋天线的波谱应在7-11m-1之间。实验和理论表明天线运行期间激发与托卡马克本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耦合低杂质的双环型离子回旋天线，包括有四条双环型电流条带、背板、法拉第屏蔽罩和天线外框，其特征在于：所述的背板呈水平设置，所述的天线外框固定连接在所述背板的前侧，所述的法拉第屏蔽罩固定连接在所述天线外框的前侧，所述的四条双环型电流条带分别呈竖向固定安装在所述背板的前侧，呈2×2阵列状分布，位于所述的天线外框中，并位于所述背板与所述法拉第屏蔽罩之间，所述的四条双环型电流条带、法拉第屏蔽罩和天线外框均沿水平方向呈倾斜设置，所述背板的后侧分别设有与所述四条双环型电流条带相对应的四个功率馈入端口。

【技术特征摘要】
1.一种高耦合低杂质的双环型离子回旋天线，包括有四条双环型电流条带、背板、法拉第屏蔽罩和天线外框，其特征在于：所述的背板呈水平设置，所述的天线外框固定连接在所述背板的前侧，所述的法拉第屏蔽罩固定连接在所述天线外框的前侧，所述的四条双环型电流条带分别呈竖向固定安装在所述背板的前侧，呈2×2阵列状分布，位于所述的天线外框中，并位于所述背板与所述法拉第屏蔽罩之间，所述的四条双环型电流条带、法拉第屏蔽罩和天线外框均沿水平方向呈倾斜设置，所述背板的后侧分别设有与所述四条双环型电流条带相对应的四个功率馈入端口。2.根据权利要求1所述的高耦合低杂质的双环型离子回旋天线，其特征在于：所述四条双环型电流条带横向宽为120mm，竖向长为320mm，处于同一横向位置的二条双环型电流条带的中心间距为350mm。3.根据权利要求1所述的高耦合低杂质的双环型离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桦，张新军，秦成明，袁帅，赵燕平，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34