中性束传输过程中再电离损失的抑制研究

中性束注入加热(NBI)中离子束转化为中性束的效率问题，一直是国际上大型磁约束装置NBI束线中备受关注的研究课题。抑制中性粒子再电离损失，优化气体靶厚度，提高中性化效率，是研究在NBI注入器中研制几十万升/秒大抽速高真空设备的重要课题。国外在大型磁约束装置的兆瓦级NBI中研制了同类设备，但没有形成商品使用，国内迄今为止尚无可以利用的技术。本项目在广泛调研国际上大抽速低温冷凝泵的发展历程上，根据EAST超导托卡马克对NBI加热的要求，对应中性束传输过程中再电离损失的物理特性，开展研制和发展具有自己特色、性能优化的大抽速低温冷凝泵的研究。通过解析中性束再电离损失与真空抽气效率的关系，研究低温冷凝泵真空及抽气面表面物理的吸附过程，计算氢吸附层与冷凝温度的关系，达到优化冷凝面的结构设计。结合申请单位低温及真空领域的技术优势，本项目研究及成果将为我国发展大功率长脉冲准稳态NBI加热技术奠定应用基础。