[发明专利]弹丸强场侧注入管路

说明书

技术领域

本发明属于聚变加料领域，具体涉及弹丸加料注入形式。

背景技术

在国外许多装置上通常采用从弱场侧进行弹丸注入，因为工程上较易实现。弱场侧弹丸注入使用直线型管道传输弹丸，弹丸速度可高达1km/s左右，并能保持较好的弹丸完整性，如采用一些特殊的加速手段，如二级气动枪、电磁轨道枪、电子束加热火箭效应等加速弹丸，可获得高达5km/s的弹丸速度，但此级别的弹丸速度对于大型聚变堆芯部加料所要求还不够，仅靠提高弹丸注入的初速度来解决芯部加料是困难的，因此必须寻找一种新的注入方式或加料技术，而强场侧注入能以较低的速度注入弹丸解决更深层的加料需求，同时也能丰富物理实验内容，因此开展强场侧弹丸注入实验研究非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于通过设计安装弯曲管路使弹丸能从强场侧注入，提供了一种新颖的弹丸注入方式，提高弹丸加料效率，同时丰富物理实验内容。

本发明是这样实现的：一种弹丸强场侧注入管路，从弹丸注入器枪管起连接到放电真空室，其中，所述的弹丸强场侧注入管路连接到放电真空室的强场侧。

如上所述的一种弹丸强场侧注入管路，其中，所述的弹丸强场侧注入管路包含三段弯曲管道，第一段为C管，入口连接弹丸注入器枪管，使得弹丸改变飞向放电真空室的弱场侧的飞行轨迹，第二段为B管，入口连接C管出口，使得弹丸飞行轨迹跨越放电真空室，从弱场侧一端到达强场侧；第三段为A管，入口连接B管出口，出口指向放电真空室中的放电等离子体，用于完成加料工作，各段弯曲导管直接连接或者通过直线导管连接。

如上所述的一种弹丸强场侧注入管路，其中，导管内径取弹丸直径的3～5倍，采用不锈钢管，曲线导管内壁机械抛光；第二段B管的曲线导管入口端和第三段A管的曲线导管入口端均制成喇叭形；在曲线导管上设置了二个观察诊断窗口，用于弹丸速度和质量的测定，以及飞行弹丸的拍照。

如上所述的一种弹丸强场侧注入管路，其中，所述的弹丸强场侧注入管路与弱场侧注入管路并列设置，通过转换器调节弹丸注入器枪管的指向；转换器包含调节螺杆，支撑螺杆、波纹管及密封法兰；支撑螺杆一端与弹丸注入器枪管固定连接，另一端与波纹管的活动端固定连接；调节螺杆连接在波纹管的活动端和固定端之间，旋转调节螺杆使波纹管进行压缩和伸长；波纹管的活动端采用密封法兰密封，固定端固定在对弹丸注入器枪管出口和弹丸强场侧注入管路进行密封和包围的壳体上并保证气密性。

本发明的优点在于：能有效提高弹丸加料效率，同时也能丰富物理实验内容。

附图说明

图1是强场侧与弱场侧弹丸注入管路总体结构；

图2是转换器结构示意图；

图3是三段曲线导管的曲率半径；

图4是弹丸在曲线导管运动时的性能测试方案。

其中，1、弹丸注入器；2、转换器；3、强场侧曲线导管；4、放电真空室；5、放电等离子体；6、弱场侧曲线导管；11、枪管；12、强场侧导管；13、弱场侧导管；14、转换器；15、波纹管；16、密封法兰；17、支撑螺杆；18、调节螺杆、21、第一段弯曲导管C；22、第二段弯曲导管B；23、第三段弯曲导管A。

具体实施例

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：

强场侧与弱场侧弹丸注入总体结构如图1所示，强场侧弹丸注入管路设计包括：三段不同曲率的曲线导管、转换器、弹丸诊断仪器(速度测量、成像系统)等。

三段曲线导管的作用是将弹丸从弹丸注入器枪管出口引入到放电真空室中，实现弹丸强场注入，保证弹丸在曲线导管中的完整等；转换器主要作用是切换强、弱场注入管路，使弹丸注入方式能灵活改变；弹丸诊断仪器放置在中间曲线导管两端，测量弹丸速度和对弹丸拍照。

强场侧弹丸注入能以较低的弹丸注入速度解决更深层的加料困难，以实现等离子体密度的提高，因此，在我国聚变装置上开展强场侧弹丸注入实验研究是非常有必要的。

图2是转换器结构示意图，转换器包含调节螺杆，支撑螺杆、压缩比高的波纹管及密封法兰等。通过调节调节螺杆的位置，利用波纹管可压缩的优势，使支撑螺杆上下移动，从而使枪管上下移动。该设计真空密封性好；能保证转换注入方向时准确、方便、稳定等；转换器结构简单、拆装方便。在不中断弹丸制备系统运行的情况下，可进行弹丸强场侧注入和弱场侧注入方式的切换。