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EAST冷质部件位移测量系统的研制

任凤梅  
【摘要】:EAST超导托卡马克核聚变实验装置是国家“九五”重大科学工程,它的科学目标是建造一个具有非圆截面的大型超导托卡马克装置,发展并建立在超导托卡马克装置上进行稳态运行所需要的多种技术,开展稳态、安全、高效运行的先进托卡马克聚变堆基本物理问题的实验研究。 磁体和冷屏是EAST超导托卡马克核聚变装置主机的关键部件,由于它们都是在低温状态下进行工作的,为了保证其经过降温后所处的位置达到预定要求,对磁体和冷屏在降温过程中的位置进行监测,就显的尤为重要。 本文利用EAST降温试验的时机,从实时监测冷质部件位移变化的角度,探讨位移测量的方法,通过对比各种方法,确定并设计了位移转移测量方案。同时,对磁体和冷屏进行有限元分析,得到了磁体和冷屏在低温下的变形与位移情况;结合相关台面实验,分析了测量系统各部分的误差,进一步完善了测量方案,最终实现位移测量系统结构设计。 在装置降温试验时,用采集程序采集测量数据。通过与理论计算结果的比较,对测量结果进行了分析和讨论,得出冷质部件在降温时位移变化的结果及可能存在的误差,并提出了测量系统改进的方法。 位移转移测量方法已经成功地测量出了EAST冷质部件在降温时的位移,这不仅为整个工程建设做出了贡献,而且也为以后同类托卡马克装置和其它低温装置的工程研究积累一定的技术经验。


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