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安徽农业大学最新研究:球形托卡马克中LHCD弓形天线的研制

论论资讯 | 2023-05-01 2热度

Nuclear Fusion

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Development of an arch antenna for LHCD in a spherical tokamak

Wang Y.; Zhou Q.; Wang Z.; Ma W.; Liu C.; Shan J.

Published:2023-05-01
DOI:10.1088/1741-4326/acc343

研究背景

在当今社会,核能被广泛应用于发电、医疗等领域。然而,核聚变技术仍然存在一些问题,如如何控制等离子体的温度和密度等。因此,探索一种有效的方法来控制等离子体温度和密度是当前研究领域的重要问题之一。

研究内容

本文在EXL-50球形托卡马克上设计和制造了一种下限杂波频率表面波天线,称为拱形天线。该天线是用于在2.45 GHz下驱动等离子体电流和加热等离子体的。拱形天线由27个天线元件组成。左右矩形波导与天线一起使用,用于微波输入和输出。该天线的折射平行指数为4.3,有利于下限杂波电流驱动。在没有等离子体的情况下进行的测量结果显示,反射和传输系数(S11和S21)分别为-12.5 dB和-12.6 dB。该天线已安装并在EXL-50上进行了测试,使用70 kW的微波,达到了高达35 kA的等离子体电流。

研究意义

本文设计的拱形天线可以有效地驱动等离子体电流和加热等离子体。相较于传统的方法,该天线具有更高的效率和更好的性能。这项研究为解决核聚变技术中的一些问题提供了新的思路和方法,对于提高核聚变技术的效率和可靠性具有重要的研究意义。

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