东方超环(EAST)核聚变实验装置中性束注入系统第一套中性束注入器(EAST-NBI-1)近期进行了全面工程调试,测试结果表明EAST-NBI-1已具备向EAST注入兆瓦级中性束的能力。
EAST的建成和投入运行仅仅是它整个科学计划的第一步,要实现EAST的科学目标,尚需建设电流驱动和高功率辅助加热系统。作为EAST的配套设施,低杂波电流驱动和中性束注入辅助加热系统的建设可以极大地提高EAST的科学研究水平,提升我国核聚变研究领域在国际上的地位。
EAST-NBI-1的工程总装工作于今年6月前开始。中性束注入加热系统广泛涉及等离子体物理、强流离子束、精密机械制造、低温真空、高电压及隔离、远程测控以及辐射防护等多学科技术领域。NBI团队不畏高温酷暑,一鼓作气顺利完成了束线总装、电源系统、控制系统等多个子系统工程建设(图1)、各子系统联调及子系统与NBI总控的联调工作。
9月初,在所领导的鼎力支持及低温工程与技术研究室、托卡马克物理研究室等科研人员的大力配合下,EAST-NBI-1在最短时间内达到实验条件。本次实验采用的工作气体为氘气。在历经一天一夜的起弧调试后,顺利进行了束引出实验,各子系统运行稳定,实验逐步进入稳定状态。9月9日,左右离子源分别成功获得束能量52千伏,束流22安培,束脉宽1秒(低导流系数模式)及束能量40千伏,束流25安培,束脉宽1秒的束引出束流(高导流系数模式)。
此次工程调试旨在验证EAST-NBI-1各子系统工作正常并具备向EAST注入兆瓦级中性束的能力,为在EAST上正式开展中性束注入实验打下了坚实基础。
已安装就位的第一套中性束注入器