本技术涵盖核聚变实验领域中的真空隔离馈通腔体结构和诊断系统。该系统包括第二真空腔体,其在第一方向的一端与第一真空腔体的第一端壁相接,旨在提高核聚变实验的效率和安全性。
背景技术
能源问题是人类社会发展面临的重要问题之一,随着地球上已发现的化石能源的大规模开采,剩余可利用化石能源正不断减少,因此对于可再生的清洁能源的探索和利用是迫在眉睫的研究课题之一。目前世界上正在探索及利用的可再生的清洁能源包括太阳能、水电、风能、潮汐能以及核能(包括聚变能和裂变能)等等,在上述的清洁可再生能源中,聚变能是具有挑战性且具有光明前景的清洁能源之一。
磁约束核聚变是目前广泛研究的实验装置,主要是利用强磁场作为一个封闭的“磁笼”将高温等离子体包围并约束起来。现有技术中先后研发建设了托卡马克、仿星器、磁镜、反向场、球形环等不同类型的实验装置。激光汤姆逊散射诊断系统是聚变研究中可靠的电子温度、密度分布诊断手段。其作为一种主动测量等离子体电子温度和密度的方法,不会对等离子体造成干扰;同时通过改变激光的持续时间,可以很好地提高诊断的时间分辨率;可诊断参数范围宽,基本覆盖了磁约束聚变等离子体的密度到惯性约束聚变的冕区等离子体密度等多种类型的等离子体的密度。
汤姆逊散射诊断系统由激光器发射高斯光经透镜聚焦到等离子体中心,光束经等离子体自由电子散射由透镜收集后成像在光纤束上,经光纤传输至实验装置外进行光电转换及信号处理。大型聚变实验装置,特别是超导实验装置,由于其超导线圈运行在液氦温区的超低温环境,而等离子体位于强磁场背景的高温环境,高低温环境均需要超高真空条件。位于等离子体附近的光纤必须采用安全可靠的馈通密封结构以保持装置主体的真空环境。
目前,馈通密封结构存在可靠性低,且成本高的问题。
实现思路