一种用于超声分子束的束流特性集成分布测量系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于超声分子束的束流特性集成分布测量系统，涉及超声分子束注入技术领域，解决了现有技术难以满足真空环境兼容及多参数同步测量要求的局限问题。系统中，辉光放电模块在真空室内产生并维持辉光放电，使已有气体电离形成等离子体；SMBI模块维持真空室的预设真空度，配置SMBI中性粒子束流并将其注入至真空室中等离子体所在区域；探针测量模块测量超声分子束粒子饱和流，获取其束流速度的分布测量结果；高速图像采集模块拍摄电离后束流形貌变化的全过程，获取其光学形貌演化测量结果。通过以上功能模块的协同作用，本发明专利技术可实现超声分子束的束流形貌、发散角、注入有效距离等参数的测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超声分子束注入，具体涉及一种用于超声分子束的束流特性集成分布测量系统。

技术介绍

1、在磁约束核聚变实验装置及未来聚变堆的工程化进程中，等离子体密度调控与燃料补充技术始终是保障装置稳定运行的核心环节。超声分子束注入（supersonicmolecular beam injection，smbi）技术作为当前受控核聚变领域主流的加料手段，因其具备显著的束流穿透深度、区域化定向输运特性以及较高的燃料粒子沉积效率，已被全球多个大型托卡马克装置采用。该技术通过高速中性粒子束将燃料直接注入等离子体约束区域，在提升加料效率的同时有效避免了传统送气方式引发的边缘局域模异常扰动问题，其物理特性与工程适用性对聚变装置的稳态运行具有重要意义。

2、随着聚变研究向工程化应用推进，对超声分子束注入技术的性能优化提出了更高要求。其中束流的横向发散角控制、轴向有效注入距离扩展以及速度分布的空间演化特性，均成为影响加料效率与等离子体约束品质的关键参数。为实现技术参数的精准调控，需对分子束流场的密度分布、速度梯度及空间形态进行系统性表征。然而，在低背景气压环境下本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于超声分子束的束流特性集成分布测量系统，其特征在于，该系统包括如下功能模块：

2.根据权利要求1所述的束流特性集成分布测量系统，其特征在于：由高速图像采集模块获取的光学形貌演化测量结果，包括超声分子束的束流形貌、束流发散角和注入有效距离。

3.根据权利要求1所述的束流特性集成分布测量系统，其特征在于：该系统还包括控制机柜，控制机柜分别与辉光放电模块、SMBI模块、探针测量模块以及高速图像采集模块相连接；

4.根据权利要求1所述的束流特性集成分布测量系统，其特征在于：辉光放电模块包括依次相连的高压电源控制箱、高压电源和正负电极板；

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【技术特征摘要】

1.一种用于超声分子束的束流特性集成分布测量系统，其特征在于，该系统包括如下功能模块：

2.根据权利要求1所述的束流特性集成分布测量系统，其特征在于：由高速图像采集模块获取的光学形貌演化测量结果，包括超声分子束的束流形貌、束流发散角和注入有效距离。

3.根据权利要求1所述的束流特性集成分布测量系统，其特征在于：该系统还包括控制机柜，控制机柜分别与辉光放电模块、smbi模块、探针测量模块以及高速图像采集模块相连接；

4.根据权利要求1所述的束流特性集成分布测量系统，其特征在于：辉光放电模块包括依次相连的高压电源控制箱、高压电源和正负电极板；

5.根据权利要求4所述的束流特性集成分布测量系统，其特征在于：正负电极板中正极板处集成有距离调节组件，距离调节组件用于接受高压电源控制箱的控制，调节正极板相对于负极板的板间距离；

6.根据权利要求1所述的束流特性集成分布测量系统，其特征在于：smbi模块包括抽气系统、配气系统、脉冲控制器和smbi注入器；

7.根据权利要求6所述的束流特性集成分布测量系统，其特征在于：抽气系统连接有抽气系统控制箱，配气系统连接有配...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷娇，肖国梁，钟武律，王驰宇，
申请(专利权)人：核工业西南物理研究院，
类型：发明
国别省市：