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申请/专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
摘要：本发明公开了一种托卡马克D‑3He聚变堆及其启动点火方法。针对低环径比托卡马克由于环形等离子体中间空间有限，难以设置全尺寸中心螺线管用于感应启动托卡马克等问题，本发明提供一种基于常规导体中心螺线管的超导托卡马克D‑3He聚变堆以及不依赖外部辅助功率的启动点火方法，提高D‑3He聚变堆的经济性：考虑到D‑3He聚变的中子辐照功率很小，将内屏蔽层改为常规水冷磁体的中心螺线管线圈来驱动等离子体电流快速爬升；仅靠欧姆功率加热等离子体实现D‑T聚变点火；再利用D‑T聚变产生的alpha粒子功率自加热等离子体实现D‑3He聚变点火；利用接近完全自举的等离子体电流维持稳态运行，仅需要少量的外部非感应驱动功率进行等离子体电流大小或剖面的调整。
主权项：1.一种托卡马克D-3He聚变堆，包括环向场线圈、极向场线圈、中心螺线管、真空室、冷屏、屏蔽层、环形等离子体；其特征在于：所述的环向场线圈和极向场线圈采用超导磁体；所述的中心螺线管采用常规导体，所述常规导体的材料包括无氧铜、铍铜合金或铝；所述的中心螺线管设置冷却通道，冷却剂根据需求选择液氮、去离子水、硼水，绝缘材料采用耐中子辐照材料；所述的中心螺线管缠绕在环向场线圈内腿或中心导体柱外，在托卡马克高场侧真空室与冷屏之间；所述的屏蔽层在托卡马克低场侧，并在上下两端与中心螺线管的上下两端分别衔接，形成完整的中子屏蔽结构，保护超导环向场线圈和极向场线圈；所述的真空室吸收聚变产生的辐射热和部分中子核热，设置冷却通道，通过冷却剂带走热量进行发电，并与屏蔽层一道实现中子屏蔽功能；所述的环形等离子体在聚变稳定燃烧阶段，其等离子体电流全部靠等离子体自举电流维持，仅通过小于预定百分比的欧姆驱动或外部辅助驱动功率来调整等离子体电流大小或剖面。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 中国科学院合肥物质科学研究院 一种托卡马克D-3He聚变堆及其启动点火方法
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