实验总结 装置技术课题组

1、HT-7Tokamak2008年(春) 实验总结装置技术课题组 2008-04-11课题任务 :装置的维护与实验运行等相关工作 课题组成: 1. 真空技术; 2. 技术诊断和超导保护; 3. 等离子体与壁表面相互作用（PSI）. 真空课题组 本轮实验真空运行可分为三个阶段： 3 月6 日至4 月1 日，真空组进行运行准备。 4 月1 日至6 月5日，配合托卡马克实验的运行阶段。 6 月5日后进入装置及系统测试阶段，预计6 月12 日前后退出。 目前正处在装置和系统测试阶段。真空运行准备阶段：3 月6 日启动，3 月19 日开始加班，完成了内部改造和抽真空相关工作，4 月1 日封装置法兰开始抽气，投入真空排班运行。完成工作内容：安装新的IBW 天线；更换烧毁的热电偶、更换烧毁的石墨瓦、布设第一镜；协助完成了T.S.、活动限制器、CO2 散射、光谱、核测量等窗口的调整；泵组及辅助系统的维护（包括泵、阀、供电）；装置运行辅助系统的维护（如：烘烤，等）。真空课题组 托卡马克实验的运行阶段：在等离子体放电前完成检漏和初步壁处理，为等离子体放电准备了必要的条件。17 天长时间的内衬烘烤45小时的感

2、应烘烤和47小时的He-GDC放电清洗等离子体放电前内真空达到3.3E-5Pa在等离子体实验运行前期（4.225.13）的壁处理：根据需要改变烘烤温度和进行必要的壁处理（一般在夜间进行35小时He-GDC，总计55 小时He-GDC）。 硼化（壁处理）在本轮装置运行中共进行了7 次硼化实验，观察到硼化抑制了源于内真空室器壁的低Z 杂质，例如，表现为残余气体中水汽的变化（水分压由硼化前的57.9%降到24%以下。），同时通过硼化减少等离子体与金属壁的直接相互作用，改善等离子体放电期间的真空状况和壁条件。硼化另外，还进行了ECR-DC清洗、在弱磁场下He-GDC 清洗的可能性、氧化实验等壁处理 实验。 真空课题组 等离子体实验结束后的装置与系统测试阶段 真空巡检系统完善； 低温泵性能摸索； 分子泵抽速测量，各泵极限测量； 充气阀门性能测量； 外真空检漏以及内真空GDC。真空课题组 本轮实验较为圆满地完成了运行任务1.规范化接入、拆离装置的操作，最大程度地减小了对等离子体实验的影响。内真空极限真空进入了10-6Pa 量级（经标定后的规管测得），为等离子体放电提供了好的真空条件。2.规范了低温

3、泵的状态监测和再生原则。3.更换、补充泵组，提高了外真空的应急能力。外真空排除了高场区的外漏，达到了好的10-4Pa 量级。4.将两个规管标定到10-6Pa 量级，以此为基准，对装置上所有电离规进行了比对，建立了更完善的压强分布测量系统，为运行提供了较为可靠的测量标准。为更好地监测内、外真空运行，发现、排除问题，补充了手段。5.建立了HT-7 真空系统监测系统，提高了装置监测能力。6.编写了新的HT-7 真空运行手册。7.重新整理了加热带烘烤、低温泵供电等线路，提高了装置运行安全性。真空课题组 开展的相关实验研究：HT-7 主充气系统特征参数测量，加深了对现有系统的理解；在此基础上，对HT-7 的密度反馈模式进行了探索性研究，并提出建议；定量比较了Laval 喷嘴和常规充气的加料效率，得到初步结果，为未来加料系统的改进积累数据；规范化了硼化操作，尝试通过调整充气压强、气体比例、硼罐温升、抽气阀门开度，改善硼化过程中（尤其是后期）波耦合，为将来更好地开展射频硼化积累了数据；围绕硼化，开展了样品和膜厚研究，为深入理解硼化，以及未来的系统优化积累了数据；开展了ECR 清洗技术尝试，初步观察到

4、明显清洗效果；补充充气系统，为杂质注入提供条件。 真空课题组 真空运行中的异常状态：1. 4 月11 日，外漏，36 帕，罗南昌、王义云是主要的组织实施人，他们连续工作于4月19日彻底排除。2. 6 月3 日，失超。真空运行组给出预判。3. 6 月4 日，外真空突然上升到1 帕水平，外真空压强分布测量显示电流引线段是源，具体原因尚不明。4. 内真空主要有： 5. 4 月22 日，#2 分子泵掉电，真空室返油，油分压达30%。1 小时D2 GDC 后，降到3%以下。未影响放电。6. 5 月22 日，硼化后拆除膜厚仪时，由于设计问题，导致外漏达千帕。和当班Operator 讨论后，通过GDC、烘烤，24 小时恢复正常放电。真空课题组 存在的问题1. 外真空密封材料老化，随时会发生新的外漏；2. 外真空内漏需要再次评估；3. 外真空运行中的真空特性需要和低温配合，继续摸索。4. 内外真空已发生泄漏。判断漏率约9Pam3/s；5. 内真空部分阀门，如气动探针、磁力传输杆的阀门均有10-5Pam3/s 的漏；6. 内真空内部原件烘烤温度限制在180 度，限制了烘烤壁处理的能力；7. 内真空检漏发

5、现的波纹管、水管、诊断法兰泄漏，涂胶排除后的处理。 真空课题组 改进计划 1. 外真空电流引线段监测； 2. 差分系统； 3. 壁处理充气； 4. 硼化加热（流量控制）; 5. #6 分子泵机组极限真空测量；6. 低杂波分子泵组极限真空测量。需要修理的设备、仪器1.两个150 插板阀；2.差分系统气动插板阀； 3.#3 机组； 4.#6 机组旋片泵；5.低温泵阀门； 6.#5 机组。真空课题组 装置安全组 HT-7装置上包括技术诊断，纵场电源供电和纵场线圈超导保护工作。主要负责如下任务：1：低温磁体温度，内外氮屏温度测量；2：24饼超导线圈温度拐点测量；3：装置磁体短路状况测量；4：部分真空室温度测量；5：纵场线圈电源供电，自动励磁6：纵场线圈失超保护及失超诊断工作。本轮实验调试及运行状况： 在两个多月的运行时间里技术诊断系统，纵场供电系统和超导保护各个分系统运行正常，确保了装置的顺利运行。1：技术诊断和纵场供电和超导保护系统实验前准备和调试工作，包括109道温度采集系统测试，电源系统试运行，电机空载调试及超导保护模块测试2：电源系统老化部分的更新及电机维护，清洗和电刷更换3：本轮试验要求提供电流正向励磁，通过软件升级，完成实验中正向励磁要求，自动励磁系统工作稳定可靠，多次配合完成纵场扫描，电流稳定度达到0.5。4：本轮实验超导保护系统发生两次失超。一次低温系统出现故障，在快退磁过程中；另一次在外真空出现变坏后，超导保护系统都对电流做出保护切断，确保了装置安全。 完成的工作内容： 装置安全组 1：测真空室温度电脑已老化且硬盘存储空间过小. 计划改成用测温表头直接进行温度显示.2：低温采集系统主机老化，长时间运行易造成主机温度过高. 需要更新主机.3：失超保护诊断采集系统存在硬件老化，采集程序运行不稳定，使本轮发生失超后数据保存不正常，不能对失超线圈个数及先后进行准确判断。(在实验暂停间隙已对失超保护诊断采集系统的硬件及软件全面更新。现在可以对各个线圈信号进行实时显示和正确的数据保存。)4: 本轮实验中出现两次外真空突然变坏的状况，一次没有快退磁大概5分钟后出现纵场失超，造成低温系统气体泄漏。建议增加(快速?)退磁联锁保护. 同时采用语音及报警提示总控值班人员，纵场已自动退磁。实验中出现问题及改进(计划 )： 装置安全组

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