[发明专利]一种耐高温全钨面向等离子体反应器

说明书

一种耐高温全钨面向等离子体反应器，主要包括天线、天线套、放电管、前面板、外水盖板、内水盖板、水循环管、气管、观察管、水管A、水管B、底座、压环、密封环、密封圈、外钨盖板、内钨盖板、外钨环、内钨环、上金属环、金属环、钨管、金属管、钨底盖板、压板、金属底座、钨螺钉、进水孔A、出水孔A、进水孔B、注水孔、出水孔B、出水孔C、支撑环、连接筒、卡筒、底座。本发明利用此种耐高温全钨面向等离子体反应器可以实现高温度、高密度等离子体的长时间稳态运行。目前已经实现了35千瓦的等离子体稳态运行，反应器可在内部温度为2000摄氏度的环境下稳定运行。产生的高密度等离子体也可用来进行聚变中面向等离子体的钨材料辐照研究。

技术领域

本发明涉及高温高密度等离子体领域，尤其是等离子体反应器。

背景技术

聚变的实现需要上亿摄氏度的高温才能达到核聚变反应，高功率高密度等离子体反应器为实现聚变上亿度的点火提供了可靠有力的帮助。因此，针对聚变系统中的中性束辅助加热系统核心—高功率高密度离子发生器，本设计从材料选择、结构设计、等离子体优化等方面出发，自行设计了一种可高功率长时间稳态运行的离子发生器，迄今为止此种全钨面向等离子体设计的离子反应器尚未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够长时间应用于聚变设施中中性束加热系统，高功率的耐高温全钨面向等离子体反应器。

本发明主要包括天线、天线套、放电管、前面板、外水盖板、内水盖板、水循环管、气管、观察管、水管A、水管B、底座A、压环、密封环、密封圈、外钨盖板、内钨盖板、外钨环、内钨环、上金属环、下金属环、钨管、金属管、钨底盖板、压板、金属底座、钨螺钉、进水孔A、出水孔A、进水孔B、注水孔、出水孔B、出水孔C、支撑环、连接筒、卡筒、底座B。

其中，金属底座由底座B、支撑环和连接筒组成，支撑环呈圆环状，在支撑环上开有一组位置对称的凹槽。在支撑环的外壁上设有连接筒，在连接筒的侧壁设有若干注水孔，在连接筒上固定底座B，底座B呈圆环状，底座B的内环处与连接筒的上部固定连接。在底座B上设有一周的进水孔B和出水孔B，进水孔与出水孔依次交错排列。

金属压板呈圆环状，金属压板与金属底座固定连接。在金属压板的内环处设有卡筒，在金属压板上设有若干通孔，在金属压板上设有一组位置对称的卡板，卡板的位置、大小均与支撑环上的凹槽相对应。卡筒的外径与支撑环的内径相同，金属压板的外径与连接筒的内径相同。

钨底盖板为圆环形平板，在钨底盖板内环的下部固定卡环，在钨底盖板的表面设有若干通孔，金属管的下端插接在对应的通孔内，钨管套在金属管的外部。钨底盖板呈环形，在钨底盖板的内环固定连接卡环，在钨底盖板上设有一周若干通孔。

下金属环内环的下部固定卡环，在下金属环的表面设有若干通孔。内钨盖板为环形平板，在内钨盖板的表面设有若干通孔。下金属环上的通孔数量、钨底盖板的通孔数量与内钨盖板上的通孔数量均相同。

内钨盖板置于下金属环的下部，金属管的上端依次对应的插接在内钨盖板的通孔和下金属环的通孔内。在下金属环的上部设有上金属环，上金属环的截面呈圆环状，在上金属环的上部设有外钨盖板。在下金属环和上金属环的内壁设有内钨环，在下金属环和上金属环的外壁设有外钨环。外钨盖板上设有若干通孔，在通孔内插接钨螺钉，外钨盖板与上金属环之间通过钨螺钉相连。

放电管为上下开口的圆筒，在放电管的外表面套接天线套，天线套的外壁设有螺纹。天线置于天线套的螺纹内，天线的两端延伸至天线套的螺纹外。

放电管的下端依次穿过压环和密封环，密封环的两侧均设有密封圈，放电管下部插接底座A的顶部连接座内，通过螺钉将压环和底座A装配起来。放电管上端依次套接压环和密封环，在密封环的两侧分别设有密封圈，放电管上端插到前面板的凹槽内，压环和前面板通过螺钉相连。