在MAST-U托卡马克上的红外热像系统

科学领域:

• 血物理学的等离子体物理学
• 核聚变能源的研究.
• 材料科学 是一种材料科学.

背景情况:

• 托卡马克中的面向等离子体的组件在剥离层中的热负荷下降,限制了设备的寿命.
• 由于其对称的设计,Mega Ampere球形托卡马克升级 (MAST-U) 具有四个转移器打击点 (SP).
• 精确测量热流到SPs对于预测和减轻元件损坏至关重要.

研究的目的:

• 引入一套新的五摄像头红外热像系统,用于监控MAST-U上的所有四个转移器打击点.
• 详细说明系统的技术规格,包括摄像机类型,率和空间分辨率.
• 描述用于热流计算的后处理方法.

主要方法:

• 在MAST-U上使用了五个摄像头红外热像系统 (中长波长)
• 实现了高率 (高达4kHz) 和空间分辨率 (低至3mm) 进行详细测量.
• 采用内部分析软件,使用逆热传递代码THEOODOR来消除工件和计算热流量.

主要成果:

• 成功地覆盖了四个分流器的打击点与温度计系统.
• 证明了该系统对等离子体-材料相互作用的高分辨率,高速监测的能力.
• 通过先进的后处理技术获得的热流数据.

结论:

• 开发的红外热图系统有效监测MAST-U转移器冲击点上的热负荷.
• 这项技术为理解和管理聚变装置中的等离子体-材料相互作用提供了必不可少的数据.
• 这些发现有助于延长未来托卡马克发电厂中面向等离子体的组件的运行寿命.