[发明专利]一种偏转磁体对中调节结构

说明书

本发明属于磁约束聚变装置技术领域，具体涉及一种偏转磁体对中调节结构。包括以下部分：(1)具有吊装导向功能和调节功能的支撑架，安装在注入器真空室内底板上；(2)具有间隙结构的吊装杆，偏转磁体在吊装过程中通过吊装杆中吊杆顶端与吊装法兰上紧贴；偏转磁体在支撑架上放置完成状态下通过吊装法兰与吊装杆之间的间隙，配合冷却水管，励磁导线真空管上的可伸缩波纹管，使得偏转磁体顶部的真空密封法兰与注入器真空室安装窗口之间实现高真空密封；(3)在偏转磁体顶部设置磁体真空密封法兰；分别在真空隔离励磁线导管和冷却水水管上设置波纹管，波纹管的伸缩量根据吊杆间隙设定。

技术领域

本发明属于磁约束聚变装置技术领域，具体涉及一种偏转磁体对中调节结构。

背景技术

中性束注入(NBI)用以加热磁约束等离子体，是提高离子温度或者电子温度的最有效方法之一，同时NBI也用来驱动等离子体电流并且控制等离子体性能。包括离子源在内的中性束注入器是中性束加热系统的核心系统，主要包括：离子源，注入器真空室，置于真空室内部的中性化室，离子吞噬器，偏转磁体，束边缘刮削器，量热靶，高抽速真空泵等。主要完成等离子体产生，离子束引出和加速，离子束中性化，残留离子束偏转，中性束几何汇聚，中性束注入等物理过程。同时注入器还将具有束性能诊断，束功率测量，部件安全监测，高抽速真空运行等功能。用于偏转未中性化离子束的偏转磁体是中性束注入器不可缺少的核心部件之一，其功能是偏转约40％左右的未中性化离子，使得这些离子进入离子吞噬器。HL-2M装置NB注入器装备4套离子源，对应偏转磁体采用8饼线圈，上面4饼，下面4饼，每饼线圈39匝，铁芯采用DT4工业纯铁，两侧采用40mm的磁屏蔽板，以减小对其它设备的磁场干扰。单个线圈的铁轭高度为1050mm，宽度为100mm，深度为330mm，前后，左右，上下铁屏蔽罩厚度均为40mm。偏转磁体相对注入器真空室内其它的部件，重量近10吨，注入器真空室内必须放置磁体支撑结构，考虑注入器真空室真空形变，器件加工误差，安装误差等，需要支撑结构具有±10毫米范围的高度调节，水平方向约±5mm的调节范围，并且保证磁体与注入器磁体安装窗口实现高真空密封。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种偏转磁体对中调节结构，从而为HL-2M托卡马克装置的5MW-NBI加热束线核心部件—离子束偏转磁体设计的一种针对性很强的吊装、支撑、对中和真空密封结构。

为了实现这一目的，本发明采取的技术方案是：

一种偏转磁体对中调节结构，适用于HL-2M托卡马克装置第1条5MW-NBI加热束线的大型偏转磁体，通过偏转磁体对中调节结构偏转系统设定比例的未中性化离子，使得这些离子进入离子吞噬器；包括以下部分：

(1)具有吊装导向功能和调节功能的支撑架，安装在注入器真空室内底板上，包括以下部分：

(1.1)根据安装窗口和偏转磁体理论位置，在注入器真空室内底板上焊接6块支撑架定位件，通过在6块支撑架定位件上设置的调节螺杆调节偏转磁体的水平位置，最大调节范围为10mm；

(1.2)在支撑架上设置6根通过螺纹调节高低的支撑杆，通过支撑杆调节偏转磁体的垂直位置，最大调节范围为20mm；每根支撑杆的支撑重量＞2吨；

(1.3)在支撑架上设置10根锲形导向条，用于偏转磁体吊装过程中的导向和限位，避免摆动引起的偏离支撑座；每根锲形导向条的抗水平剪切力＞10吨；

(2)具有间隙结构的吊装杆，偏转磁体在吊装过程中通过吊装杆中吊杆顶端与吊装法兰上紧贴；偏转磁体在支撑架上放置完成状态下通过吊装法兰与吊装杆之间的间隙，配合冷却水管，励磁导线真空管上的可伸缩波纹管，使得偏转磁体顶部的真空密封法兰与注入器真空室安装窗口之间实现高真空密封；具体包括：

(2.1)吊装杆包括上端的吊环和下端的吊杆，上端的吊环通过吊环法兰焊接在偏转磁体法兰的上表面上；