微波诊断的边界系统芯片 (SoC) 技术 (受邀)

科学领域:

• 核聚变工程 核聚变工程
• 应用微波工程 应用微波工程
• 血诊断 血诊断 血诊断 是一个

背景情况:

• 下一代核聚变反应堆需要先进的诊断系统来证明发电可行性.
• 未来反应堆中中子流量的增加需要减少容器透和消除内部诊断.
• 现有的微波诊断在恶劣的聚变环境中面临空间和可靠性限制的挑战.

研究的目的:

• 开发微型化,模块化和可靠的微波诊断系统用于核聚变反应堆使用系统芯片 (SoC) 技术.
• 为了证明基于SoC的微波诊断在操作的核聚变设备中的实际应用和有效性.
• 通过新型SoC开发,推进融合诊断的高频能力.

主要方法:

• 开创了为期七年的研究工作,最终以V和W频段的芯片上的系统 (SoC) 方法.
• 在DIII-D托卡马克中开发和实施了主动发射器和被动接收器SoC模块.
• 使用了SoC模块的阵列,以支持微波成像诊断和电子旋发射成像.
• 为高频应用实现了F频段SoC的突破性开发.

主要成果:

• 在DIII-D托卡马克中成功部署了V和W频段SoC模块,支持微波成像诊断.
• 在DIII-D上的电子旋发射成像系统提供了新的物理测量结果,证明了改进的诊断能力.
• 开发了一种新的F频段SoC,扩大了未来融合设备诊断的频率范围.

结论:

• 芯片上的系统 (SoC) 技术显著提高了聚变能源微波诊断系统的可靠性,小型化和集成.
• 开发的基于SoC的诊断在实际应用中已经被证明是有效的,改善了像DIII-D这样的聚变设备中的等离子体测量.
• 这些进步是迈向未来核聚变发电厂必不可少的可靠和高效等离子体诊断的重要一步.