[实用新型]用于检测聚变装置连接部件气密性的热冲击实验装置

说明书

本实用新型属于磁约束核聚变领域，具体为用于检测聚变装置连接部件气密性的热冲击实验装置，包括真空室及加热测量组件、与真空室及加热测量组件连接的涡轮分子泵和储气罐、与涡轮分子泵连接的检漏仪和机械泵，以及与储气罐组件连接的氦气气瓶；本装置采用内加热方式，加热性能较好且隔热效果俱佳，结构灵活，可增加机械负载，实现多场耦合运行，其可用于磁约束核聚变装置或其他相关技术领域中的高温高压被测连接部件在高真空环境下的气密性研究。

技术领域

本实用新型属于磁约束核聚变领域，具体涉及聚变装置中的连接部件实验检测装置

背景技术

聚变装置设计中，一些结构均会设计相应的连接部件。以真空室内的偏滤器部件为例，其承受大量高温等离子体的热冲击，防止偏滤器结构因热量沉积而被烧毁，需将其热量迅速带至真空室外，故偏滤器结构必须采用主动冷却方式。为满足等离子体物理空间需求，偏滤器结构空间通常较为紧凑，冷却回路通常只能在狭小通道中设计。因此，在偏滤器冷却回路结构设计过程中，考虑到偏滤器冷却管路易于安装维护与拆卸需求时，不可避免会设计一部分活动的连接接头，如VCR接头、卡套接头、对接法兰等。同时，偏滤器冷却回路中防止去离子水过热而汽化，通常运行时压力均较高，如ITER管道内压力在4.0MPa左右。

同时，对于磁约束核聚变中，为提高等离子体运行环境，在运行前期需对真空室及其内部件进行高温烘烤，以除去真空室内杂质气体。对于目前设计的 HL-2M磁约束核聚变装置来说，烘烤温度最高可达350℃。在如此高的温度下且经过多次循环热负荷的作用后，对于前述中的活动连接接头通常没有相关数据可证明其气密性是否可以满足设计需求。

为保证磁约束核聚变装置中的高温高压连接部件适用于在高真空环境下满足其气密性需求，需要设计出一套可用于模拟等离子体运行环境中的热冲击实验装置，用于验证与优化磁约束核聚变装置中关键连接部件的结构设计。目前国内尚无类似高温高压部件高真空环境下的气密性实验装置。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于检测聚变装置连接部件气密性的热冲击实验装置，其可用于模拟等离子体运行环境，进而验证与优化磁约束核聚变装置中关键连接部件的结构设计。

本实用新型的技术方案如下：

用于检测聚变装置连接部件气密性的热冲击实验装置，包括真空室及加热测量组件、与真空室及加热测量组件连接的涡轮分子泵和储气罐、与涡轮分子泵连接的检漏仪和机械泵，以及与储气罐连接的氦气气瓶；

所述的真空室及加热测量组件包括真空室本体、位于真空室本体一侧的法兰、位于法兰外侧中心处的带穿透水管法兰，以及通过带穿透水管法兰安装的、主体位于真空室本体内部的两段不锈钢管；所述的两段不锈钢管通过金属软管连接，其中一个不锈钢管上安装被测连接部件。

所述的真空室本体内设有铁锆铝合金电阻丝，其通过电阻丝固定夹具固定在多层不锈钢薄板结构上，真空室本体与铁锆铝合金电阻丝之间设有不锈钢薄板结构，其固定于真空室本体的内壁。

所述的两段不锈钢管的端部分别设有气阀和泄压阀。

所述的真空室本体沿着径向方向加工有预留垂向窗口和预留横向窗口，预留垂向窗口的开口位于真空室本体的上部或下部，预留横向窗口的两个开口分别位于真空室本体的前部或者后部。

所述的真空室本体的尾部设有尾部封头，其上设有电极和热电偶。

所述的真空室本体上部设有皮拉尼真空计和超高真空B-A规。

所述的真空室本体后部还安装有截止阀。

包括支撑架，所述的支撑架上固定设有真空室支撑，所述的真空室本体设于真空室支撑上。