[发明专利]基于水平位移控制和磁能转移的逃逸电子束位移控制方法

权利要求书

1.基于水平位移控制和磁能转移的逃逸电子束位移控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：基于托卡马克装置上的等离子体水平位移控制系统，在等离子体未破裂时，等离子体的水平位移的预设误差为零，等离子体位于真空室的中心；在等离子体破裂的瞬间，根据破裂后逃逸电子的运动特征，将等离子体位移设置到与其运动方向相反的位置，并根据逃逸电子漂移的特征确定水平位移偏差的大小和方向；

步骤二：采用托卡马克装置上的磁能转移装置，将开关触发控制端连接到托卡马克中央控制系统；在等离子体破裂未发生时，快速开关处于断开状态；在等离子体破裂瞬间，由托卡马克中央控制系统发出破裂动作信号触发快速开关导通；随着等离子体电流的变化，在磁能转移线圈上感应出与等离子体电流方向相同的电流。

2.根据权利要求1所述的基于水平位移控制和磁能转移的逃逸电子束位移控制方法，其特征在于：所述等离子体水平位移控制系统和磁能转移装置在等离子体破裂后的动作时间小于破裂的持续时间。

3.根据权利要求1所述的基于水平位移控制和磁能转移的逃逸电子束位移控制方法，其特征在于：步骤一中所述的水平位移控制系统以等离子体的水平位置误差作为指标，通过调节垂直场线圈电流的大小利用PID调节器进行反馈控制。

4.根据权利要求3所述的基于水平位移控制和磁能转移的逃逸电子束位移控制方法，其特征在于：所述的垂直场线圈关于托卡马克装置的中平面对称分布，并且高场侧的垂直场线圈中的电流与等离子体电流方向相同，低场侧垂直场线圈中的电流与等离子体电流方向相反，而等离子体电流为装置的逆时针方向，因此垂直场对等离子体产生的磁场指向装置的底部，最终对等离子体中的电子产生指向装置高场侧的电磁力，对破裂期间向低场侧漂移的逃逸电子的起到控制作用。

5.根据权利要求1所述的基于水平位移控制和磁能转移的逃逸电子束位移控制方法，其特征在于：步骤二中所述的磁能转移线圈为多个串联的线圈，其中每个线圈分别设在真空室的上部和下部。

6.根据权利要求1所述的基于水平位移控制和磁能转移的逃逸电子束位移控制方法，其特征在于：步骤二中所述的磁能转移装置包括能量转移线圈、连接开关、负载电阻三部分，三者之间相互串联形成回路，连接开关的触发端连接至托卡马克中央控制系统。

7.根据权利要求1所述的基于水平位移控制和磁能转移的逃逸电子束位移控制方法，其特征在于：所述步骤二中，在等离子体稳定运行阶段，托卡马克中央控制系统不触发开关阀，磁能转移线圈中不通电，不会对等离子体的正常放电产生影响；在中央控制系统发出破裂信息后，磁能转移系统的连接开关在几十微秒内导通，随着破裂期间等离子体电流的变化在磁能转移线圈上感应出电流，并且感应电流的方向与逃逸电流的方向相同，与高场侧垂直场电流起到相同的效果。