一、中性束注入器低温冷凝泵性能测试（论文文献综述）
丁配之[1]（2019）在《中性束系统低温吸附机理与性能测试实验研究》文中研究说明中性束注入器（Neutral Beam Injector,NBI）是一套产生高能中性粒子束用以加热聚变等离子体并可驱动等离子体电流的复杂系统。真空系统是NBI不可缺少的组成部分,其性能好坏直接影响着离子束的生成、中性化与束流传输效率。随着聚变研究的不断深入,NBI真空系统设计采用低温泵已成为必然选择。当前主流NBI大多采用低温冷凝泵,而与低温冷凝相比,低温吸附具有极限真空度高、稳定性好、能抽氦等典型优点,更适合未来聚变堆NBI使用。故为适合聚变发展需求开展低温吸附机理及其性能测试实验研究具有重要意义。本文主要工作如下:首先,调研了低温抽气技术及其在中性束系统中的应用现状,分析了低温吸附的抽气机理,描述了低温吸附作用的吸附等温线以及低温吸附理论模型。其次,比对了几种应用于低温真空环境的吸附剂材料,并选取六种椰壳活性炭吸附剂。利用低温氮吸附容量法进行实验研究。基于吸附理论模型计算分析了吸附剂的结构性能参数,结果表明AC1与AC2的比表面积与比孔容积最大但微孔占比不同,故选取该两种活性炭作为后续性能实验探究的吸附剂。然后,设计并搭建了一套低温吸附性能测试平台,以探究不同因素对吸附剂的低温吸附抽气性能的影响。该平台以测试室为主体结构,配有低温、真空、供气、测量控制及活化再生五大系统,实现了降温、控温、抽真空、进气、测量数据等功能。针对平台的冷阵结构,采用数值模拟方法分析其降温特性,模拟了降温的稳态温度分布及降温时间。结果表明低温系统满足实验所需要求,降温时间与实测结果较符且在合理范围内。最后,基于搭建的测试平台实验研究了不同气体负载、吸附面温度及不同吸附质对两种吸附剂抽气性能的影响,结果表明在10-4-10-2 Pa气载范围和4 K-10 K温区范围内,两种吸附剂对氢的抽速随气体负载与温度的增大而呈现下降趋势,且对氢的抽速略大于对氦抽速。微孔型吸附剂的抽气性能优于中微孔型吸附剂,利用残余气体分析仪研究了氢/氦1:1混合气体的低温吸附抽气行为,发现微孔型吸附剂在不同温度下对氢/氦混合气体的吸附具有选择性。
黄稳[2]（2015）在《EAST-NBI束流输运空间粒子及温度三维分布研究与真空系统优化》文中提出中性束注入器（Neutral Beam Injector,简称NBI）是一套产生高能中性粒子束用以加热聚变等离子体并能驱动出等离子体电流的装置。NBI装置内部束流输运空间的真空环境状态对束的生成与传输过程有着至为重要的影响。以国家大科学工程装置EAST的NBI（EAST-NBI）为研究对象,研究其束流输运空间的粒子、压力及温度的三维分布,探索粒子的物理行为特征并优化真空系统设计,对提升其束生成与传输效率有非常重要的意义。本文分析了EAST-NBI装置的结构及工作原理,分析了等离子体的产生、高能离子束的引出以及束的中性化过程。基于EAST-NBI装置,应用稀薄气体动力学理论研究分析了EAST-NBI束流输运空间气体粒子物理行为及特征,建立了EAST-NBI束流输运空间物理模型,采用直接蒙特卡罗（DSMC）方法模拟分析研究了离子源和中性化室的空间气体粒子分布、粒子密度分布以及压力分布,为提高离子源的电离效率、气体利用率以及质子比提供理论依据,为中性化室获得最佳靶厚以及提高中性化效率提供帮助。采用蒙特卡罗（M-C）方法对EAST-NBI主真空室在不同工况下的空间粒子分布、粒子密度、温度以及压力分布进行三维数值模拟计算分析。模拟研究分析主真空室重要部位处的“位置束流效应”及角分布,为EAST-NBI真空系统的优化设计以及减小再电离损失提供理论指导。研究分析了EAST-NBI真空系统的结构,采用M-C方法对前置低温冷凝泵辐射挡板的传输几率进行了模拟计算,优化了辐射挡板结构。研究分析了后置低温冷凝泵低温挡板处的粒子分布,优化了气体挡板的结构及其在主真空室内的位置,有助于提升差分抽气效果。本文的研究成果,对提升EAST-NBI束生成与传输效率研究有帮助,为进一步对优化系统性能提供了依据,具有工程实用价值。
崔伟,谢远来[3]（2014）在《EAST-NBI用差分式低温冷凝泵的热力学分析》文中研究表明差分式低温冷凝泵结构和选材的合理性,对EAST-NBI的性能至关重要。文中主要运用ANSYS对低温冷凝板和人字形辐射挡板进行热力学分析,进一步验证了该差分式低温冷凝泵的设计是合理的。运用中性束注入综合测试台对所设计的差分式低温冷凝泵性能进行测试,结果表明完全满足EAST-NBI对低温真空的要求。
崔伟,胡纯栋,谢远来,陶玲,刘志伟[4]（2013）在《EAST-NBI用差分式低温冷凝泵的设计》文中研究指明为了维持EAST-NBI内的真空环境以满足中性束生成与传输过程对真空压力分布的要求,设计了EAST-NBI用差分式低温冷凝泵。本文概述了中性束注入加热的原理以及EAST-NBI真空系统的组成,详细阐述了EAST-NBI用差分式低温冷凝泵的结构设计,抽速和冷凝面积的确定,液氦系统和液氮系统热负荷的计算等关键问题。该差分式低温冷凝泵通过在EAST-NBI综合测试台上进行大量实验验证,完全满足EAST-NBI对真空系统的要求。
车振军[5]（2011）在《强流高功率NBI稳态运行模式下真空空间粒子分布的研究》文中指出高能中性束注入（Neutral beam injection,NBI）加热是托卡马克装置四种辅助加热手段（中性束注入、低杂波、离子回旋段波、电子回旋段波）中加热效率最高、物理机制最清楚的一种技术,被国际聚变界公认为最有效的加热手段之一。根据EAST-NBI的工作原理和结构特点以及EASAT-NBI系统气路的简化模型,分析中性束注入系统的各种气源,建立了EAS-NBI装置的物理模型和碰撞面的数学方程,应用M-C方法构建了真空室气体粒子运动的数学模型。以气源分析计算结果为模拟初始值,运用Matlab软件对M-C模型进行数值计算,获得了中性化室气源、离子吞食器气源及综合两种气源状态下真空室空间粒子分布规律以及主真空室三个区域的平均压力变化曲线。通过与EAST-NBI实验装置的实验数据和国外同类装置的实验结果的对比,验证了模拟计算结果且满足EAST-NBI真空性能要求,表明模拟计算结果是可靠的,有实用价值。按照EAST-NBI的设计指标要求,根据模拟结果和EAST-NBI稳态运行的要求,在借鉴国际聚变界NBI研究的最新成果基础上,对EAST-NBI束线进行了总体设计,为EAST-NBI的研制提供工程指导。
汪明明[6]（2010）在《液氦温区低温吸附抽气性能研究》文中指出中性束注入器（Neutral beam injector, NBI）是产生高能中性粒子束并输送至聚变装置以有效加热等离子体的设备,中性束注入一直是聚变研究的一个热点问题。随着注入束功率的提高,NBI要求低温真空系统对氢的抽气能力应达到104—106L/s,中性束注入器真空系统性能关系到束传输效率的高低,并且影响到整个束线内部其它部件的使用寿命与安全。文章基于低温吸附理论,在研究分析液氦温区低温冷凝抽气特性的基础上,研究了液氦温区低温吸附抽气性能,提出了添加活性炭吸附剂的方法,提高了对氢及其同位素气体的稳定大抽速的能力,可以实现NBI稳态运行的要求。研究分析了各种吸附剂结构及其性能,基于BET方法和HK孔径分析模型测试分析了四种活性炭的性能参数,通过数值计算与数据拟合得出C2型活性炭比表面积、孔容积以及孔径分布分别为:837.17cm2/g, 0.4396 cm3/g,小于7.63埃的微孔占80%以上。根据NBI低温吸附抽气系统在10-3Pa量级稳定大抽速的要求,应用研制的液氦低温吸附性能测试系统,进行了C2活性炭液氦温区吸附抽气性能的实验,研究分析了本底气体、进气流量以及吸附质气体对低温吸附特性的影响因素,通过实验数据处理与计算得出:表面粘结C2型活性炭的低温抽气系统在10-3Pa量级内对氢气的比抽速达到4.5L/s·cm2,能满足稳定真空压力下,NBI稳态运行时抽气速率的要求,达到了预期研究目标。为进一步研究液氦温区低温吸附抽气性能、设计研制NBI用液氦低温吸附泵提供了理论依据。
张建国[7]（2009）在《中性束注入装置真空压力分布研究及结构设计》文中提出中性束注入装置（Neutral Beam Injector,简称NBI）是能产生高能带电离子束并对其进行中性化形成高能中性粒子束用以加热托卡马克等离子体的装置。NBI加热是在托卡马克上除了欧姆加热外的主要辅助加热中加热效率最高、物理机制最清楚的手段。NBI真空压力分布是影响中性束传输效率特别是再电离损失的极为关键的因素之一,NBI真空压力分布研究结果可为NBI再电离损失研究提供依据。本文研究分析了先进性超导托卡马克实验装置（Experimental Advanced Superconducting Tokamak,简称EAST）中NBI的工作原理和结构特点,建立了EAST NBI的几何与物理模型,利用蒙特卡罗（M-C）方法建立NBI主真空室内分子运动及碰撞的数学模型,并运用Matlab软件进行编程实现对NBI主真空室内真空压力分布的模拟计算,得到了主真空室内三段区域在进气过程中的气体分子三维分布图和平均压力变化曲线。运用DIII-D装置中的NBI实验数据对模拟结果进行了验证,结果表明:1.模拟计算是可靠和有效的;2.设置主真空室第一段内的气体挡板和主真空室第三段内的前端冷凝板位置分别为300mm、250mm,可使EAST NBI的主真空室在脉冲进气过程中维持相应的压力分布梯度。最后,对EAST NBI主真空室内的中性化室、偏转系统、低温抽气系统进行了结构设计,为NBI的建造提供工程指导。
王绍良[8]（2008）在《基于M-C方法的NBI实验装置真空压力分布研究及实验》文中研究指明中性束注入器（Neutral Beam Injector,简称NBI）是能产生高能带电离子束并对其进行中性化形成高能中性粒子束用以加热托卡马克等离子体的装置。NBI加热是在托卡马克上除了欧姆加热外的主要辅助加热中加热效率最高、物理机制最清楚的手段。在一些大型聚变装置,诸如PLT、TFTR、JET、NSTX上都有成功的应用,国际聚变工程试验堆ITER上也将采用此种加热方式。NBI真空压力分布是影响中性束传输效率特别是再电离损失的极为关键的因素之一,NBI真空压力分布研究结果可为NBI再电离损失研究提供依据。本文研究分析了HT-7托卡马克NBI实验装置的工作原理和结构特点,建立了NBI实验装置物理模型,同时利用M-C方法建立NBI实验装置主真空室及飘移管道内分子运动及碰撞的数学模型,并运用MATLAB软件进行编程实现对NBI实验装置真空压力分布模拟计算,得到了主真空室及飘移管道在充气过程中的平均压力变化、气体分子分布状态变化以及压力分布三维云图。在HT-7 NBI实验装置上进行了NBI真空压力分布实验,对NBI实验装置不同位置的真空度进行了实时监测,并设计了NBI用低温冷凝抽气性能测试平台。将模拟计算结果与实验结果进行比较分析,模拟计算结果和实验结果均表明,为使HT-7 NBI实验装置的主真空室在脉冲充气过程中维持在10-3Pa量级,飘移管道维持在10-4Pa量级,要求NBI主真空室低温冷凝泵抽速为40万升/秒,飘移管道低温冷凝泵抽速为4万升/秒。本文研究的成果对NBI传输过程中再电离损失研究有重要的指导意义。
陈长琦,王绍良,谢远来,刘智民,胡纯栋[9]（2008）在《中性束注入器低温冷凝泵抽气性能测试平台的研制》文中研究表明中性束注入器用液氦低温冷凝泵抽气性能的主要影响因素是低温冷凝抽气面温度,单位时间进气量和被冷凝的气体总量。本文采用流量计法抽速测试装置;同时依据液氦温度与其饱和蒸汽压之间的变化规律,系统中采用了氦气出气压力控制单元,通过调节液氦杜瓦内压力改变液氦的温度从而实现控制液氦低温冷凝面温度;且采用压电晶体阀对单位时间进气量以及被冷凝气体总量进行精确控制;使用ZJ-12型B-A规测量测试装置内真空度。设计了仿真中性束注入器用的低温冷凝泵的测试泵,对其进行ANSYS热力学分析,从而计算出该泵的低温冷凝面积。加工组装了测试平台,并在中性束注入器的工作条件下进行实验,得到测试泵的对氢抽速为940 L/s,表明该系统能够满足测试要求,为中性束注入器低温冷凝泵设计提供实验和理论依据。
王保华[10]（2007）在《中性束注入系统低温抽气系统的工程设计及压力分布研究》文中进行了进一步梳理中性束注入（Neutral Beam Injection）加热技术能够显着提高核聚变装置中的等离子体参数，被国际聚变界公认为是最有效的加热手段之一，在一些大型聚变装置，诸如PLT、TFTR、JET、NSTX上都有成功的应用，国际聚变工程试验堆ITER上也将采用此种加热方式。NBI低温抽气系统的性能及其内部的压力分布特性是影响NBI系统稳定实验运行的关键因素。文章基于NBI系统的工作原理和结构特点，根据HT-7装置NBI系统稳态实验运行对真空抽气系统的技术要求，分析NBI系统内各部分的气源和压力分布特性，构建了以低温冷凝泵为主泵的NBI差分式低温抽气系统和以分子泵为主泵的辅助抽气系统。建立了主真空室三维立体模型，运用ANSYS软件对模型进行了相关力学分析，结果证明，主真空室满足NBI系统实际工况下的强度要求。经NBI系统试运行实验，对低温抽气系统抽速（对H2）、极限真空、抽气容量（对H2）、低温抽气面温度、降温时间以及残余气体成分等进行了测量，获取了低温抽气系统各项性能参数的相关实验数据，运用origin、matlab软件分析了离子源、主真空室和漂移管道的压力分布。结果表明，所设计的NBI低温抽气系统降温、回温过程均匀平稳，降温时间短，极限真空度高，动态真空稳定，满足HT-7中性束注入系统稳态实验运行对真空品质的要求。
二、中性束注入器低温冷凝泵性能测试（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、中性束注入器低温冷凝泵性能测试（论文提纲范文）
（1）中性束系统低温吸附机理与性能测试实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 能源与核聚变 |
| 1.1.2 中性束注入系统 |
| 1.2 低温抽气技术的发展及在中性束系统的应用 |
| 1.3 本文主要工作内容 |
| 1.4 课题来源与研究意义 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 吸附机理及理论 |
| 2.1 吸附现象及概念 |
| 2.2 固-气相吸附 |
| 2.3 低温吸附抽气机理 |
| 2.4 吸附等温线 |
| 2.5 吸附理论模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 低温吸附剂材料及结构测试实验分析 |
| 3.1 吸附剂材料与选取 |
| 3.1.1 沸石分子筛 |
| 3.1.2 碳纳米管 |
| 3.1.3 气体霜 |
| 3.1.4 活性炭 |
| 3.1.5 吸附剂的选取 |
| 3.2 活性炭的宏观物理性质及表征 |
| 3.3 椰壳活性炭结构测试实验及分析 |
| 3.3.1 实验原理与分析方法 |
| 3.3.2 实验测试系统 |
| 3.3.3 实验步骤 |
| 3.3.4 结果分析及讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 低温吸附性能测试平台的设计搭建 |
| 4.1 低温吸附性能测试平台构成与测试原理 |
| 4.1.1 平台的构成 |
| 4.1.2 抽速测试原理 |
| 4.2 低温吸附性能测试平台结构与热负荷设计 |
| 4.2.1 测试室真空壳体的结构设计 |
| 4.2.2 一级与二级冷阵的设计 |
| 4.2.3 一级与二级冷阵热负荷计算 |
| 4.3 低温吸附性能测试平台降温特性仿真分析 |
| 4.3.1 一级与二级冷阵的几何模型 |
| 4.3.2 控制方程与模型假设 |
| 4.3.3 结果分析及讨论 |
| 4.4 低温吸附性能测试平台搭建与降温测试 |
| 4.4.1 平台的设备选型 |
| 4.4.2 平台的搭建 |
| 4.4.3 平台的降温测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 低温吸附抽气性能的实验研究 |
| 5.1 低温吸附抽气性能实验的校准与检漏 |
| 5.2 最低工作压力 |
| 5.3 气体负载对氢的抽速影响 |
| 5.4 吸附面温度对氢的抽气性能影响 |
| 5.4.1 吸附面温度对抽速的影响 |
| 5.4.2 吸附面温度对抽气容量的影响 |
| 5.5 杂质气体的抽气性能实验 |
| 5.5.1 气体负载对氦的抽速影响 |
| 5.5.2 吸附面温度对氦的抽速影响 |
| 5.5.3 氢氦混合气体的抽气性能实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结及展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（2）EAST-NBI束流输运空间粒子及温度三维分布研究与真空系统优化（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 插图清单 |
| 表格清单 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 核聚变原理及其发展 |
| 1.1.2 EAST |
| 1.1.3 辅助加热 |
| 1.1.4 中性束注入加热 |
| 1.2 课题的来源 |
| 1.3 课题目标 |
| 1.4 课题研究主要内容 |
| 1.5 课题的意义 |
| 第二章 EAST-NBI结构及中性束的传输 |
| 2.1 EAST-NBI结构简介 |
| 2.1.1 EAST-NBI离子源 |
| 2.1.2 EAST-NBI中性化室基本结构 |
| 2.1.3 EAST-NBI偏转磁体 |
| 2.1.4 EAST-NBI离子吞食器 |
| 2.1.5 EAST-NBI功率测量靶 |
| 2.1.6 EAST-NBI真空系统 |
| 2.1.7 EAST-NBI漂移管道 |
| 2.2 EAST-NBI中性束形成的物理过程 |
| 2.2.1 等离子体产生及离子束引出 |
| 2.2.2 离子束的中性化 |
| 第三章 EAST-NBI束流输运空间气体粒子分布模拟 |
| 3.1 稀薄气体动力学 |
| 3.2 EAST-NBI离子源和中性化室气体粒子及压力分布 |
| 3.2.1 放电室(弧室)内压力对等离子体密度的影响 |
| 3.2.2 中性化室气体粒子及压力分布对气体祀后的影响 |
| 3.2.3 基于DSMC方法的气体粒子分布模拟 |
| 3.2.4 离子源与中性化室气体粒子分布模拟结果 |
| 3.3 EAST-NBI主真空室的粒子分布 |
| 3.3.1 EAST-NBI主真空室三维几何模型 |
| 3.3.2 EAST-NBI主真空室的物理模型 |
| 3.3.3 EAST-NBI进气时主真空室的粒子分布 |
| 3.3.4 EAST-NBI放电时主真空室的粒子分布模拟 |
| 3.4 EAST-NBI输运空间内的“束流效应”与角分布 |
| 3.4.1 中性化室出口处的束流效应与角分布 |
| 3.4.2 气体挡板孔口处的束流效应与角分布 |
| 3.4.3 偏转磁体出口处的束流效应与角分布 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 EAST-NBI真空室空间温度及压力分布模拟 |
| 4.1 温度及压力分布理论基础 |
| 4.2 EAST-NBI真空室空间温度分布 |
| 4.2.1 进气时主真空室空间温度分布 |
| 4.2.2 放电时主真空室空间温度分布 |
| 4.3 EAST-NBI主真空室空间压力分布 |
| 4.3.1 进气时主真空室空间压力分布 |
| 4.3.2 放电时主真空室空间压力分布 |
| 4.4 EAST-NBI主真空室空间压力模拟和验证 |
| 4.4.1 沿束流方向上的压力分布 |
| 4.4.2 真空室空间压力实验验证 |
| 4.5 主真空室的温度、压力分布对嵌入式低温泵设计的影响 |
| 4.5.1 温度、压力分布对冷凝泵性能参数的影响 |
| 4.5.2 温度、压力分布对冷凝泵热负荷的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 EAST-NBI真空系统优化 |
| 5.1 EAST-NBI对真空系统的基本要求及获得设备选型 |
| 5.2 EAST-NBI真空系统的基本结构 |
| 5.3 EAST-NBI真空系统结构优化设计 |
| 5.3.1 EAST-NBI真空系统前置低温冷凝泵布局优化设计 |
| 5.3.2 EAST-NBI真空系统后置低温冷凝泵性能优化 |
| 5.3.3 EAST-NBI差分抽气系统的气体挡板安装位置优化 |
| 5.4 EAST-NBI真空系统前置低温冷凝泵辐射挡板结构设计优化 |
| 5.4.1 EAST-NBI真空系统前置低温冷凝泵的结构 |
| 5.4.2 EAST-NBI真空系统前置低温冷凝泵辐射挡板的性能指标 |
| 5.4.3 EAST-NBI真空系统前置低温冷凝泵辐射挡板的传输几率模拟 |
| 5.4.4 EAST-NBI前置低温冷凝泵辐射挡板结构优化 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（3）EAST-NBI用差分式低温冷凝泵的热力学分析（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 差分式低温冷凝泵热力学分析 |
| 2. 1 低温冷凝板热力学分析 |
| 2. 2 人字形辐射挡板热力学分析 |
| 3 差分式低温冷凝泵的实验测试 |
| 4 小结 |
（4）EAST-NBI用差分式低温冷凝泵的设计（论文提纲范文）
| 1 差分式低温冷凝泵的结构设计 |
| 2 差分式低温冷凝泵的设计计算 |
| 2.1 低温冷凝泵的性能参数设计 |
| 2.1.1 低温冷凝泵的抽速确定 |
| 2.1.2 低温冷凝面积的确定 |
| 2.2 低温冷凝泵热负荷的计算 |
| 2.2.1 液氦系统的热负荷 |
| (1) 人字形挡板对低温冷凝板的辐射热[4] |
| (2) 穿过人字形挡板透射到低温冷凝面的热负荷 |
| (3) 气体负载冷凝的热负荷 |
| (4) 液氦低温冷凝板支撑件的导热量 |
| (5) 气体的热传导 |
| 2.2.2 液氮系统的热负荷 |
| 2.2.3 液氦、液氮的消耗率 |
| (1) 液氦的消耗率 |
| (2) 液氮的消耗率 |
| 3 低温冷凝泵的实验验证 |
| 4 结论 |
（5）强流高功率NBI稳态运行模式下真空空间粒子分布的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 致谢 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 EAST-NBI建设的意义和目标 |
| 1.2 高能中性束注入加热技术的简介 |
| 1.3 课题来源和目的 |
| 1.4 课题研究的主要内容及意义 |
| 第二章 EAST-NBI系统的工作原理及结构 |
| 2.1 EAST-NBI的工作原理 |
| 2.2 EAST-NBI系统的组成单元及其功能 |
| 2.2.1 EAST-NBI系统 |
| 2.2.2 离子源 |
| 2.2.3 中性化室 |
| 2.2.4 离子吞食器 |
| 2.2.5 真空室及束线支撑调节系统 |
| 2.2.6 偏转磁体 |
| 2.2.7 漂移管道 |
| 2.2.8 束功率测量系统 |
| 2.2.9 低温抽气系统 |
| 2.2.10 NBI电源系统的组成 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 EAST-NBI系统气源特性的分析 |
| 3.1 EAST-NBI气路的简化模型 |
| 3.2 由中性化室出口进入主真空室的气体量 |
| 3.2.1 离子源头部进气气量 |
| 3.2.2 中性化室补充充气量 |
| 3.2.3 由中性化室出口进入主真空室的气体量 |
| 3.3 因束功率沉积而产生的气体 |
| 3.3.1 EAST-NBI束传输过程中的束功率沉积分布 |
| 3.3.2 EAST-NBI束功率沉积而产生气体的分析计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 EAST-NBI真空空间粒子分布模拟模型的建立 |
| 4.1 EAST-NBI物理模型的建立 |
| 4.2 NBI主真空室空间粒子密度分布模拟的数学模型的建立 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 EAST-NBI真空空间粒子密度分布的M-C模拟计算 |
| 5.1 蒙特卡罗(M-C)方法 |
| 5.1.1 蒙特卡洛(M-C)方法的简介 |
| 5.1.2 蒙特卡洛(M-C)方法的应用 |
| 5.2 EAST-NBI主真空室空间粒子分布的模拟过程 |
| 5.2.1 粒子碰撞模型的建立 |
| 5.2.2 模拟计算程序的编译 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 EAST-NBI真空空间粒子密度分布模拟计算结果与分析 |
| 6.1 分别考虑中性化室气源和离子吞食器气源时空间粒子的分布 |
| 6.2 综合考虑中性化室气源和离子吞食器气源时空间粒子的分布 |
| 6.3 EAST-NBI主真空室内三个区域的压力变化规律 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 EAST-NBI真空空间粒子密度分布模拟结果的验证 |
| 7.1 与EAST-NBI实验装置的实验数据对比 |
| 7.2 与DIII-D NBI实验数据对比 |
| 7.3 通过模拟计算结果验证低温冷凝泵抽速的设计指标 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 EAST-NBI装置束线的总体设计 |
| 8.1 离子源的总体设计 |
| 8.1.1 离子源类型的选择 |
| 8.1.2 离子源类型的选择 |
| 8.1.3 离子源几何结构的选择 |
| 8.1.4 引出电极类型及透明度的确定 |
| 8.1.5 离子流密度及引出面尺寸的确定 |
| 8.1.6 EAST-NBI离子源的参数 |
| 8.2 EAST-NBI束线本体的总体设计 |
| 8.2.1 离子源安装调节机构 |
| 8.2.2 真空室及束线支撑调节系统 |
| 8.2.3 中性化室 |
| 8.2.4 偏转磁体 |
| 8.2.5 功率测量靶 |
| 8.2.6 离子吞食器 |
| 8.2.7 低温冷凝屏 |
| 8.2.8 漂移管道 |
| 8.2.9 束线关键尺寸 |
| 8.3 本章小结 |
| 第九章 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录二 4MW EAST-NBI真空室空间粒子分布模拟计算程序 |
（6）液氦温区低温吸附抽气性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 致谢 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 低温吸附抽气技术及其发展状况 |
| 1.2 中性束注入系统及低温吸附抽气技术在系统中的应用 |
| 1.3 课题来源和目的 |
| 1.4 课题研究的主要内容及意义 |
| 第二章 低温吸附抽气 |
| 2.1 吸着现象 |
| 2.2 吸附的基本概念 |
| 2.3 吸附平衡态——吸附等温线 |
| 2.4 吸附理论 |
| 2.5 低温抽气机理及应用 |
| 2.5.1 低温抽气的机理 |
| 2.5.2 低温泵 |
| 2.6 用吸附剂的气体吸着 |
| 第三章 吸附剂的选取及其性能测试 |
| 3.1 吸附剂的种类及选取 |
| 3.1.1 活性炭 |
| 3.1.2 分子筛（沸石） |
| 3.1.3 硅胶 |
| 3.1.4 氧化铝 |
| 3.1.5 吸附剂的选取 |
| 3.2 活性炭的结构与性能表征 |
| 3.2.1 活性炭孔隙结构 |
| 3.2.2 活性炭孔隙结构的表征 |
| 3.2.3 活性炭表面化学性质 |
| 3.2.4 活性炭主要检测指标 |
| 3.3 实验用活性炭性能测试 |
| 3.3.1 测试项目及其方法原理 |
| 3.3.2 测试过程 |
| 3.3.3 测试结果的分析与处理 |
| 3.3.4 实验结论 |
| 第四章 低温吸附性能测试平台及其结构设计 |
| 4.1 低温吸附性能测试平台 |
| 4.2 低温吸附性能测试平台的结构设计 |
| 第五章 液氦温区吸附抽气性能的影响因素研究 |
| 5.1 液氦温区吸附抽气性能测试系统的建立 |
| 5.2 液氦温区吸附抽气性能的影响因素实验 |
| 5.3 液氦温区吸附抽气性能的影响因素实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（7）中性束注入装置真空压力分布研究及结构设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 致谢 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 核聚变及其发展情况 |
| 1.2 中性束注入技术简介 |
| 1.3 课题来源和目的 |
| 1.4 课题研究的主要内容及意义 |
| 第二章 中性束注入系统 |
| 2.1 中性束注入系统的原理 |
| 2.2 中性束注入系统的结构 |
| 2.2.1 离子源 |
| 2.2.2 中性化室、主真空室 |
| 2.2.3 漂移管道 |
| 2.2.4 束功率测量系统 |
| 2.2.5 离子吞食器 |
| 2.2.6 真空抽气系统 |
| 2.2.7 其它辅助系统 |
| 2.3 EAST 中性束注入装置系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 中性束注入装置真空压力的理论分析 |
| 3.1 中性束注入装置的简化模型 |
| 3.2 中性束注入装置系统气源分析 |
| 3.2.1 离子源段气源分析 |
| 3.2.2 中性化室段气源分析 |
| 3.2.3 主真空室段气源分析 |
| 3.3 主真空室压力分布计算的物理假设 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 NBI 主真空室压力分布模拟计算 |
| 4.1 蒙特卡罗(M-C)方法 |
| 4.1.1 M-C 方法简介 |
| 4.1.2 M-C 方法在真空技术中的应用 |
| 4.2 NBI 主真空室压力分布模拟计算模型 |
| 4.2.1 NBI 主真空室压力分布模拟的数学模型 |
| 4.2.2 NBI 主真空室压力分布模拟的物理模型 |
| 4.3 NBI 主真空室压力分布的模拟计算 |
| 4.4 模拟计算的结果与分析 |
| 4.4.1 气体分子的三维空间分布 |
| 4.4.2 主真空室内三个区域的压力变化曲线 |
| 4.4.3 气体挡板位置对主真空室内压力分布的影响 |
| 4.4.4 前端冷凝板位置对主真空室内压力分布的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 真空压力分布模拟计算的验证 |
| 5.1 DIII-D NBI 结构简介 |
| 5.2 运用DIII-D NBI 实验数据对模拟计算结果的验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 中性束注入装置的相关结构设计 |
| 6.1 中性化室的设计 |
| 6.2 偏转系统的设计 |
| 6.3 低温抽气系统的设计 |
| 6.3.1 NBI 对低温抽气系统的基本要求 |
| 6.3.2 低温泵主抽气系统 |
| 6.3.3 低温泵主抽气系统低温阵列的冷却方式 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（8）基于M-C方法的NBI实验装置真空压力分布研究及实验（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 致谢 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 中性束注入器的国内外发展概况 |
| 1.2 课题的来源、目的及所研究的主要内容 |
| 1.3 课题的意义 |
| 第二章 M-C方法简介 |
| 2.1 M-C方法的起源 |
| 2.2 M-C方法的基本思想及应用 |
| 2.3 M-C方法在真空技术中的应用 |
| 第三章 中性束注入器装置(NBI) |
| 3.1 中性束注入器装置(NBI)的典型结构和工作原理 |
| 3.1.1 中性束注入器装置(NBI)的典型结构 |
| 3.1.2 中性束注入器装置(NBI)的工作原理 |
| 3.2 HT-7中性束注入器装置(NBI)的性能及技术参数 |
| 3.2.1 离子源 |
| 3.2.2 中性化室 |
| 3.2.3 主真空室 |
| 3.2.4 偏转磁铁、离子吞食器和束流限制靶 |
| 3.2.5 飘移管道 |
| 3.3 HT-7中性束注入器的真空系统 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 NBI装置真空压力分布模拟分析 |
| 4.1 NBI实验装置真空压力分布模拟模型的建立 |
| 4.1.1 NBI实验装置真空压力分布模拟物理模型的建立 |
| 4.1.2 NBI实验装置真空压力分布模拟数学模型的建立 |
| 4.2 NBI实验装置真空压力分布 M-C模拟 |
| 4.2.1 模拟方法 |
| 4.2.2 模拟步骤 |
| 4.3 模拟结果与分析 |
| 4.3.1 平均压力变化曲线 |
| 4.3.2 监测点压力变化曲线 |
| 4.3.3 气体分子的三维空间分布 |
| 4.3.4 压力分布云图 |
| 4.3.5 模拟结果的分析 |
| 4.4 影响压力分布因素分析 |
| 4.4.1 进气量对压力分布的影响 |
| 4.4.2 主真空室低温冷凝泵抽速对压力分布的影响 |
| 4.4.3 漂移管道低温冷凝泵对压力分布的影响 |
| 4.4.4 中性化室尺寸对压力分布的影响 |
| 4.4.5 束流限制口尺寸对压力分布的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 NBI实验装置的真空压力分布实验 |
| 5.1 真空压力分布实验的设计 |
| 5.1.1 低温冷凝抽气系统 |
| 5.1.2 辅助抽气系统 |
| 5.1.3 真空测量系统 |
| 5.1.4 充气系统 |
| 5.1.5 NBI用低温冷凝抽气性能测试平台的设计 |
| 5.2 NBI实验装置真空压力分布实验 |
| 5.2.1 实验的准备 |
| 5.2.2 实验的步骤 |
| 5.3 实验的结果及分析 |
| 5.3.1 降温阶段主真空室压力的变化 |
| 5.3.2 实验时各压力监测点压力的变化 |
| 5.3.3 实验结果的分析以及与模拟结果的比较 |
| 5.3.4 实验的总结 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表的论文 |
| 附录一 |
| 附录二 |
（9）中性束注入器低温冷凝泵抽气性能测试平台的研制（论文提纲范文）
| 1 测试原理 |
| 2 测试平台设计 |
| 2.1 测试罩的设计 |
| 2.2 低温冷凝测试泵的设计 |
| 2.3 抽气面积的热力分析与计算 |
| 2.4 低温冷凝板温度控制系统 |
| 2.5 充气系统与真空测量系统 |
| 3 测试结果与分析 |
| 4 结束语 |
（10）中性束注入系统低温抽气系统的工程设计及压力分布研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 核聚变及其发展情况 |
| 1.2 中性束注入的必要性及发展情况 |
| 1.3 课题的来源和目的 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 1.5 课题的意义 |
| 第二章 中性束注入系统 |
| 2.1 中性束注入系统的原理和结构 |
| 2.1.1 中性束注入系统原理 |
| 2.1.2 中性束注入系统结构 |
| 2.2 HT-7中性束注入系统组成 |
| 2.2.1 离子源 |
| 2.2.2 中性化室 |
| 2.2.3 真空抽气系统 |
| 2.2.4 偏转磁铁和离子吸收器 |
| 2.2.5 束流限制器 |
| 2.2.6 漂移管道 |
| 2.2.7 束功率测量系统 |
| 2.2.8 其他辅助系统 |
| 第三章 中性束注入系统压力分布研究 |
| 3.1 中性束注入系统差分真空系统模型 |
| 3.2 中性束注入系统参数 |
| 3.3 中性束注入系统压力分布 |
| 3.3.1 系统气源分析 |
| 3.3.1.1 离子源段气源分析 |
| 3.3.1.2 中性化室段气源分析 |
| 3.3.1.3 主真空室段气源分析 |
| 3.3.1.4 漂移管道段气源分析 |
| 3.3.2 系统压力分布 |
| 3.3.2.1 离子源段压力分布 |
| 3.3.2.1.1 离子源流导计算 |
| 3.3.2.1.2 离子源段压力分布 |
| 3.3.2.2 中性化室段压力分布 |
| 3.3.2.3 主真空室段压力分布 |
| 3.3.2.4 漂移管道段压力分布 |
| 第四章 低温抽气系统的设计 |
| 4.1 NBI对真空抽气系统的要求 |
| 4.2 低温抽气技术的研究进展 |
| 4.3 低温抽气机理 |
| 4.4 低温抽气系统性能参数 |
| 4.5 低温抽气技术在NBI上的应用情况 |
| 4.6 ASIPP NBI低温抽气系统的设计 |
| 4.6.1 低温抽气系统的设计 |
| 4.6.1.1 主抽气系统的设计 |
| 4.6.1.2 差分抽气系统的设计 |
| 4.6.2 辅助抽气系统的设计 |
| 4.6.2.1 主真空室处辅助抽气机组 |
| 4.6.2.2 漂移管道处辅助抽气机组 |
| 4.7 低温抽气系统主真空室的工程设计 |
| 4.7.1 主真空室的设计计算 |
| 4.7.1.1 许用压力的计算 |
| 4.7.1.2 主真空室壁厚计算 |
| 4.7.1.3 水压试验 |
| 4.7.1.4 加强筋的选用 |
| 4.7.1.5 校核水压试验应力 |
| 4.7.2 基于ANSYS的主真空室有限元力学分析 |
| 4.7.2.1 主真空室模型的建立 |
| 4.7.2.2 模型的求解 |
| 4.7.2.3 结果分析与结论 |
| 第五章 低温抽气系统运行实验与分析 |
| 5.1 低温抽气系统 |
| 5.1.1 充气系统 |
| 5.1.2 真空测量系统 |
| 5.1.3 辅助抽气系统 |
| 5.1.4 冷量供应系统 |
| 5.1.5 质谱分析系统 |
| 5.1.6 温度采集系统 |
| 5.2 实验步骤 |
| 5.3 实验与结果分析 |
| 5.3.1 质谱分析实验 |
| 5.3.1.1 低温抽气系统投入前残气质谱分析 |
| 5.3.1.2 低温抽气系统稳态运行时质谱分析 |
| 5.3.2 降温实验 |
| 5.3.2.1 液氮降温阶段各测点温度变化 |
| 5.3.2.2 液氮降温阶段系统压力变化 |
| 5.3.2.3 液氦降温阶段各测点温度变化 |
| 5.3.2.4 液氦降温阶段系统压力变化 |
| 5.3.3 抽速测试实验 |
| 5.3.4 抽气容量测试实验 |
| 5.3.5 回温测试实验 |
| 5.3.6 充气实验 |
| 5.4 实验结论 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表的论文 |
| 附录 |
四、中性束注入器低温冷凝泵性能测试（论文参考文献）
- [1]中性束系统低温吸附机理与性能测试实验研究[D]. 丁配之. 合肥工业大学, 2019(01)
- [2]EAST-NBI束流输运空间粒子及温度三维分布研究与真空系统优化[D]. 黄稳. 合肥工业大学, 2015(02)
- [3]EAST-NBI用差分式低温冷凝泵的热力学分析[J]. 崔伟,谢远来. 低温与超导, 2014(04)
- [4]EAST-NBI用差分式低温冷凝泵的设计[J]. 崔伟,胡纯栋,谢远来,陶玲,刘志伟. 真空科学与技术学报, 2013(05)
- [5]强流高功率NBI稳态运行模式下真空空间粒子分布的研究[D]. 车振军. 合肥工业大学, 2011(01)
- [6]液氦温区低温吸附抽气性能研究[D]. 汪明明. 合肥工业大学, 2010(04)
- [7]中性束注入装置真空压力分布研究及结构设计[D]. 张建国. 合肥工业大学, 2009(10)
- [8]基于M-C方法的NBI实验装置真空压力分布研究及实验[D]. 王绍良. 合肥工业大学, 2008(11)
- [9]中性束注入器低温冷凝泵抽气性能测试平台的研制[J]. 陈长琦,王绍良,谢远来,刘智民,胡纯栋. 真空, 2008(02)
- [10]中性束注入系统低温抽气系统的工程设计及压力分布研究[D]. 王保华. 合肥工业大学, 2007(03)