HT-7 电磁测量改造及初步结果

钱金平 沈 飚 范恒玉

HT-7装置电磁测量诊断工作目标• 完成 HT-7 电磁测量系统升级改造• 在 HT-7 装置上为 HT-7U 电磁测量系统

做前期预研• 测试材料、工艺、信号传输等方面是否

能够满足 HT-7U 的要求。• 给出等离子体内能，内感。

HT-7装置电磁测量诊断改造• 重新制作罗柯、小探针、逆磁、位移线

圈。• 采用陶瓷、氮化硼、玻璃纤维材料以满

足高温高真空的要求。• 新增加八组鞍形线圈测量 MHD 锁模现

象。• 对所有的信号引出线进行屏蔽。• 采用低漂移的长时间积分器。

主要信号名及对应物理量• 等离子电流： IPA;• 位移大探针：水平位移 PLHA~PLHD 、

垂直位移 PLVA~PLVD;• SIN COS 线圈： plhd, plvd 结合逆磁信号计算内

感• 极向小探针： mat0~11,man0~11;1 ）测极向 MH

D; 2) 结合逆磁算内感• 逆磁线圈： dma,coma; 计算 beta 、内能• 环向小探针： mt1~8 测量环向模数• 鞍行线圈： saw…… ；测锁模现象

逆磁• 等离子体中的带电粒子作拉摩旋转，形

成小电流圈，产生磁矩 p 方向反平行于原磁场 B, 故等离子体总是具有逆磁性。

• 测量手段：单匝环 + 补偿、同心圆、纵场罗柯线圈法；

• 本实验采用：单匝环 + 补偿线圈（ 4匝），可调（减少线圈与各个场的感应）；

逆磁标定实验

• 1 ）安装中调节逆磁线圈（通过放水平场、垂直场、加热场判定）

• 2 ）空放场（水平场，垂直场等等）；• 3 ）有等离子情况下正反极向场、正反

纵场放电；

逆磁杂散信号扣除示意图

•

20

)0(,

22

)0(,

)(81

)(21

p

TFTFp I

B

alB

B

ppIRW 2004

1

假设等离子体储能是各向同性的，则总的等离子体储能为

//2WW

pptot IRWW 2008

3

2

3

欧姆炮与低杂波情况比较

0.0 0.5 1.0 1.50

1

2

3

4

5

6

7

8

9

OH

LHCD

eng(K

J)

time(s)

61380 61382

0.0 0.6 1.2

0.2

0.4

0.6

OH

LHCD

beta

time

两波逐步重叠 57282/57284/57302

0.0 0.5 1.0 1.54

6

8

100.0 0.5 1.0 1.54

6

8

100.0 0.5 1.0 1.54

6

8

10

time(s)

57302

IBWLHCD

en

g(K

J) 57282

LHCD+IBW 57284

内感• 内感：反映等离子体电流密度空间分布；

• 方法主要通过小探针，垂直场， sincos 线圈信号进行计算，得到非对称系数，电流重心偏离等等物理量；

• 由公式 可计算内感

12

ip

l

两波协同

0.0 0.5 1.0 1.5

0.4

0.8

1.2

Li

time(s)

57132

0.5 1.0 1.5

-0.4

-0.2

0.0

0.20.0 0.5 1.0 1.5

1

2

3

4

5

lamda

time(s)

deta(CM

)

LHCD 相同条件下 #57102+IBW

0.0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.50.0

0.5

1.0

1.5

2.0

+IBW

LI

time(s)

57099 57102

0.5 1.0 1.5

0.021

0.028

0.035

deta

X Axis Title

0.0 0.5 1.0 1.5-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

0.0 0.5 1.0 1.50

2

4

6

80.0 0.6 1.20.0

0.4

0.8

1.2

1.6

2.0

LI

time(s)

eng(

KJ)

beta

0.0 0.5 1.0 1.5

0.00

0.02

0.04

0.06

delta

time

今后工作

• 提高探针绕制安装精度，提供比较准确的内能、内感信号；

• 将内能内感计算程序添加到二级库，使得内能、内感可以直接从 gt-7 读取；

• 获得可靠的非对称系数，最终实现磁面反馈控制；

谢谢大家