J-TEXT电磁干扰模拟平台实验研究

发布时间：2020-05-17 11:04

【摘要】：J-TEXT托卡马克装置上电磁环境复杂,诊断和控制信号受电磁干扰也很严重,影响精细物理实验的开展。为了改善电磁干扰状况,本文试图建立干扰模型,分析干扰源与干扰信号之间的定量关系,以期通过干扰机制的定量分析提出改善措施。J-TEXT装置上的诊断信号有效工作频率大多在1MHz以下,最强的干扰信号也在MHz以下,属于近场干扰。本文的研究思路是将电场干扰和磁场干扰分离,将其等效为电路模型并分别进行研究。研究的难点是如何在托卡马克这个具有复杂结构的装置上分析各干扰源与被干扰电路之间的耦合电容和耦合电感。为此,本文先将问题简化,建立电场干扰和磁场干扰平台,在平台上测试诊断电路受电场干扰和磁场干扰的表现,并与预先设想的电路干扰模型对比,验证和修正模型,同时测量分析诊断电路对电场和磁场干扰的敏感性。本文采用信号源接高频变压器的方式产生高压无电流干扰,作为电场干扰源;采用信号源接功放和线圈的方式实现大电流低电压回路,作为磁场干扰源。为了测量平台上的电场和磁场干扰强度,本文还设计了电场和磁场探针,磁场探针设计中采用了一种电场屏蔽结构,使磁探针几乎不受电场干扰的影响。在此基础上,本文使用电场干扰平台和磁场干扰平台对一个J-TEXT典型诊断线路进行测试,研究其受干扰的特性,测试结果表明该电路更容易受到电场干扰,且光电探测器本身不容易受到干扰,而探测器与放大器之间的信号传输线容易受到干扰。本文的研究为J-TEXT装置电磁兼容性升级做出了一定的理论准备,这种研究思路与方法同样适用于J-TEXT之外的各种电磁干扰研究。
【图文】：

实例图,诊断系统,实验数据,实例

EXT 托卡马克装置是华中科技大学与美国德州大学奥斯丁分校共。J-TEXT 装置包含众多电磁子系统，如纵场线圈及电源系统（整圈及电源系统、电子回旋波加热系统（百 GHz 量级）、离子回旋MHz 量级）、中性束注入系统（高压）、大功率真空抽气机组等[4]，强的电磁能量的传输和转换[5][6]，在这个复杂过程产生的电磁噪声产生较为强烈的电磁干扰。1-1 所示为 J-TEXT 软 X 诊断系统在一炮实验中的典型数据，横轴为出电压（V），此数据采集于放电平顶阶段，来自通道 15。图中接是软 X 系统光电探测器所测得的有效信号，图中正中央可见一道可能源自电磁干扰。于这样的尖峰信号在 J-TEXT 各类诊断系统中都存在，因此本课题XT 系统的电磁干扰来源与干扰途径。

电场干扰,实物,平台,干扰源

15图 3-3 电场干扰平台实物图用电场干扰平台时，将固定干扰源电缆的木条使用绝缘体架高：了干扰源电缆与铝板间的电容（对地电容），该电容过大会导致干电压下实际上成为通路，进而产生较大电流，该电流产生磁场干是单纯的电场干扰平台；另一方面，，架高干扰源电缆，以便实验
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TL631.24

【参考文献】