东方超环(EAST)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,测试结果表明首套中性束注入器已具备向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。
首套中性束注入器的工程总装工作于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。中性束注入系统团队不畏高温酷暑,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中性束注入总控的联调工作。
9月初,在等离子体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,首套中性束注入器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首套中性束注入器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。
第一套中性束注入器已安装就位