專利名稱:一種法拉第屏蔽冷卻管可調(diào)角度的icrf天線結(jié)構(gòu)的制作方法
一種法拉第屏蔽冷卻管可調(diào)角度的ICRF天線結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本發(fā)明屬于離子回旋共振(ICRF)加熱裝置，具體是法拉第屏蔽可調(diào)角度的ICRF 天線結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
[0002]目前，磁約束核聚變進行可控核聚變研究的一種主要途徑之一，而超導(dǎo)托卡馬克是目前世界上進行磁約束核聚變研究的一種主要裝置。早期的托卡馬克裝置實驗中，一般由環(huán)向電流提供歐姆加熱，但是隨著等離子體溫度的提高，歐姆加熱滿足不了加熱要求，必須采取一些輔助加熱手段對其加熱，其中離子回旋共振(ICRF)加熱是重要的輔助加熱手段，而離子回旋共振(ICRF)加熱天線是行駛加熱的裝置。ICRF加熱天線主要由法拉第屏蔽，電流帶，支撐箱體，傳輸線內(nèi)、外導(dǎo)體，連接法蘭，波紋管等部件組成。法拉第屏蔽是ICRF 天線重要部件，實驗時安裝在ICRF天線的前部，位于托卡馬克真空室內(nèi)。它的主要作用有 I).避免電流帶直接暴露在等離子體中受到高能粒子的轟擊；2).減少因受到高能粒子轟擊而濺射出的雜質(zhì)；3).將不必要的場分量屏蔽掉，而允許激發(fā)磁聲波的場分量不受影響的通過；4).可以改變天線的電特性；5).抑制共軸模式的產(chǎn)生，避免邊緣加熱；6).在一定程度上降低了等離子體中射頻場的強度。除此之外，使用法拉第屏蔽還能提高ICRF的加熱效率。[0003]實際上，由于托卡馬克裝置上極向場的存在，使總的磁場與環(huán)向切線有一定的角度。也就是說，要想把法拉第屏蔽可能的W場屏蔽掉，我們必須使得法拉第屏蔽冷卻管與環(huán)向切線的角度與總磁場的角度一致。但是，在不同參數(shù)的物理實驗中，托卡馬克裝置總磁場與環(huán)向切線角度是不同的，這也要求法拉第屏蔽冷卻管與環(huán)向切線的角度是變化的。如在EAST托卡馬克裝置中，在前期的物理實驗中，裝置總磁場與環(huán)向切線角度為7度，在后來的實驗中變?yōu)?度，這也要求法拉第屏蔽冷卻管與環(huán)向切線角度由原來的7度變?yōu)?度。 由于法拉第屏蔽管與法拉第屏蔽腔體通過焊接而成，若法拉第屏蔽冷卻管與環(huán)向切線的角度變化了，這需要重新設(shè)計加工制造一個新的法拉第屏蔽。目前國際上ICRF天線上的法拉第屏蔽都是根據(jù)裝置總磁場與環(huán)向切線角度不同重新進行設(shè)計加工制造，這導(dǎo)致整個ICRF 天線的制造成本上升。如何使一個法拉第屏蔽能在裝置總磁場與環(huán)向切線不同角度的情況下使用，減少法拉第屏蔽加工制造成本是未來發(fā)展的一個趨勢。
發(fā)明內(nèi)容
[0004]本發(fā)明目的是提出一種法拉第屏蔽冷卻管可調(diào)角度的ICRF天線結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)可以使一個法拉第屏蔽在裝置總磁場與環(huán)向切線角度不同的條件下通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)法拉第屏蔽冷卻管與環(huán)向切線角度重復(fù)使用，提高法拉第屏蔽使用效率，降低法拉第屏蔽制造成本。[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種法拉第屏蔽冷卻管可調(diào)角度的ICRF天線結(jié)構(gòu)，包括有內(nèi)導(dǎo)體、外導(dǎo)體、法拉第屏CN 102543223 A蔽，法拉第屏蔽上設(shè)有冷卻管，法拉第屏蔽兩端分別固定電熱帶，外導(dǎo)體固定套裝有固定法蘭、移動法蘭，固定法蘭的外側(cè)固定設(shè)有支撐箱體，支撐箱體的端部固定安裝有外導(dǎo)體分度盤，法拉第屏蔽的端部固定安裝有過渡連接段，外導(dǎo)體分度盤上開有弧形固定槽、外角度定位孔，過渡連接段上開有與弧形固定槽相對應(yīng)的螺栓孔，過渡連接段上設(shè)有與外角度定位孔相對應(yīng)的內(nèi)角度定位孔，外角度定位孔與內(nèi)角度定位孔之間插接有銷軸。[0006]所述的外角度定位孔、內(nèi)角度定位孔有多個，且呈弧形排布。[0007]本發(fā)明主要針對托卡馬克裝置總磁場與環(huán)向切線角度不同的情況，法拉第屏蔽冷卻管與環(huán)向切線角度可以進行手動調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)過程中，首先根據(jù)實驗的需要，把法拉第屏蔽，電流帶通過旋轉(zhuǎn)過渡連接段到所需要的角度，旋轉(zhuǎn)的角度可以通過角度定位孔來判定， 角度定位孔上將刻有角度標記，通常情況下角度為整數(shù)。當法拉第屏蔽隨同電流帶旋轉(zhuǎn)到所需要的角度時候，運用銷釘在角度定位孔上定位，然后通過螺栓在連接固定孔上進行安裝固定。通過此方法可以大大提高法拉第屏蔽的使用效率，減少整個ICRF天線的加工成本。


[0008]圖I為法拉第屏蔽冷卻管可調(diào)角度的ICRF天線結(jié)構(gòu)。[0009]圖2為過渡連接段與外導(dǎo)體分度盤裝配圖。
具體實施方式
[0010]參見附圖，一種法拉第屏蔽冷卻管可調(diào)角度的ICRF天線結(jié)構(gòu)，包括有內(nèi)導(dǎo)體I、外導(dǎo)體2、法拉第屏蔽3，法拉第屏蔽3上設(shè)有冷卻管4，法拉第屏蔽兩端分別固定電熱帶5，外導(dǎo)體2固定套裝有固定法蘭6、移動法蘭7，固定法蘭6的外側(cè)固定設(shè)有支撐箱體8，支撐箱體8的端部固定安裝有外導(dǎo)體分度盤9，法拉第屏蔽的端部固定安裝有過渡連接段10，外導(dǎo)體2分度盤上開有弧形固定槽11、外角度定位孔12，過渡連接段上開有與弧形固定槽相對應(yīng)的螺栓孔13，過渡連接段上設(shè)有與外角度定位孔相對應(yīng)的內(nèi)角度定位孔，外角度定位孔與內(nèi)角度定位孔之間插接有銷軸。[0011]所述的外角度定位孔、內(nèi)角度定位孔有多個，且呈弧形排布。[0012]法拉第屏蔽冷卻管可調(diào)角度的ICRF天線安裝過程中，首先把ICRF天線內(nèi)、外導(dǎo)體穿過移動法蘭和固定法蘭以及波紋管并固定密封好外導(dǎo)體與移動法蘭連接端面，內(nèi)導(dǎo)體連接件通過焊接與內(nèi)導(dǎo)體組裝成一體。根據(jù)裝配次序依次把波紋管兩端固定密封在固定法蘭和移動法蘭上，接著通過上、下端支撐桿連接固定支撐箱體，支撐箱體固定后通過螺栓進一步把外導(dǎo)體分度盤與支撐箱體連接，完后把支撐箱體和外導(dǎo)體分度盤作為一個整體經(jīng)真空室窗口推入到真空室，外部固定法蘭通過螺栓，密封圈固定密封在真空室窗口上，移動法蘭固定在支撐平臺上。在真空室內(nèi)，首先在電流帶中部通過螺釘，內(nèi)導(dǎo)體連接件固定在內(nèi)導(dǎo)體上，同時法拉第屏蔽和過渡連接件通過螺栓固定連接成一個整體，然后以一個整體套入電流帶，接著運用螺釘把電流帶上、下兩端固定在法拉第屏蔽腔體上、下兩端，然后根據(jù)實驗時裝置總磁場與環(huán)向切線所成的角度，與內(nèi)導(dǎo)體中心線為軸線，通過旋轉(zhuǎn)法拉第屏蔽，電流帶，過渡連接段整體到所需要的角度，通過銷釘固定在標有角度的外導(dǎo)體分度盤和過渡連接段角度定位孔上，最后通過螺栓固定過渡連接段和外導(dǎo)體分度盤。
權(quán)利要求
1.一種法拉第屏蔽冷卻管可調(diào)角度的ICRF天線結(jié)構(gòu)，包括有內(nèi)導(dǎo)體、外導(dǎo)體、法拉第屏蔽，法拉第屏蔽上設(shè)有冷卻管，法拉第屏蔽兩端分別固定電熱帶，外導(dǎo)體固定套裝有固定法蘭、移動法蘭，其特征在于固定法蘭的外側(cè)固定設(shè)有支撐箱體，支撐箱體的端部固定安裝有外導(dǎo)體分度盤，法拉第屏蔽的端部固定安裝有過渡連接段，外導(dǎo)體分度盤上開有弧形固定槽、外角度定位孔，過渡連接段上開有與弧形固定槽相對應(yīng)的螺栓孔，過渡連接段上設(shè)有與外角度定位孔相對應(yīng)的內(nèi)角度定位孔，外角度定位孔與內(nèi)角度定位孔之間插接有銷軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求
I所述的法拉第屏蔽冷卻管可調(diào)角度的ICRF天線結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述的外角度定位孔、內(nèi)角度定位孔有多個，且呈弧形排布。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種法拉第屏蔽冷卻管可調(diào)角度的ICRF天線結(jié)構(gòu)，包括有內(nèi)導(dǎo)體、外導(dǎo)體、法拉第屏蔽，法拉第屏蔽上設(shè)有冷卻管，法拉第屏蔽兩端分別固定電熱帶，外導(dǎo)體固定套裝有固定法蘭、移動法蘭，固定法蘭的外側(cè)固定設(shè)有支撐箱體，支撐箱體的端部固定安裝有外導(dǎo)體分度盤，法拉第屏蔽的端部固定安裝有過渡連接段，外導(dǎo)體分度盤上開有弧形固定槽、外角度定位孔，過渡連接段上開有與弧形固定槽相對應(yīng)的螺栓孔，過渡連接段上設(shè)有與外角度定位孔相對應(yīng)的內(nèi)角度定位孔，外角度定位孔與內(nèi)角度定位孔之間插接有銷軸?？梢允挂粋€法拉第屏蔽在裝置總磁場與環(huán)向切線角度不同的條件下通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)法拉第屏蔽冷卻管與環(huán)向切線角度重復(fù)使用，提高法拉第屏蔽使用效率，降低法拉第屏蔽制造成本。
文檔編號G21B1/11GKCN102543223SQ201210034495
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月15日
發(fā)明者盧速, 宋云濤, 楊慶喜, 趙文龍, 趙燕平 申請人:中國科學(xué)院等離子體物理研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan