[发明专利]适用于磁约束装置的限制器探针系统

权利要求书

1.适用于磁约束装置的限制器探针系统，其特征在于：包括热沉基板（9）、石墨瓦（10）和探针组件；所述限制器探针系统，在环向上对称分布着多个阵列，每个环向阵列在极向上沿着限制器表面分布着多个探针；所述石墨瓦（10）和热沉基板（9）上开有探针孔，探针组件组装完成之后，从热沉基板（9）的后端插入，用弹簧垫圈（7）和锁紧螺母（8）固定；所述探针的石墨探针头（1）与石墨瓦（10）的斜面平齐；石墨瓦（10）、石墨瓦（10）上的探针孔和石墨探针头（1）的边缘均做圆角处理；

所述石墨瓦（10）与等离子体的接触面分为三个面，最前端的平面与热沉基板（9）平行，保护后方的热沉基板（9）结构；石墨瓦（10）侧面与前端平面垂直，保护限制器内部结构免受等离子体的打击；在前端平面和侧面之间，是一个与前端平面成角度的斜面，可使得沿着磁力线入射的等离子体与斜面成一个角度，避免出现高热负荷区域；在前端平面后方对应的石墨瓦（10），开有一个平行于前端平面的凹槽，用于放置石墨固定块（11）；在所述凹槽和石墨瓦（10）底部之间，开有一个通孔；石墨瓦（10）与热沉基板（9）之间通过石墨固定块（11）和螺丝连接，其中石墨固定块（11）采用316L不锈钢加工而成，开有螺纹孔，通过螺丝与热沉基板（9）连接；在石墨瓦（10）斜面与平面的连接处，开有一个通孔，且该通孔完全位于斜面内，石墨探针头（1）由此伸出；石墨瓦（10）上的探针孔边缘做圆角处理；所述石墨瓦（10）三个面连接处及表面其它边缘均做圆角处理；石墨固定块（11）的尺寸比石墨瓦（10）凹槽的尺寸小，在安装过程中，可以微调石墨瓦（10）的位置，使得石墨探针头（1）能够位于探针孔的中心；石墨瓦（10）加工完成之后，接受碳化硅涂层，增强石墨瓦（10）表面的耐磨性和抗烧蚀性。

2.根据权利要求1所述的适用于磁约束装置的限制器探针系统，其特征在于：所述热沉基板（9）采用铬锆铜加工而成，内部有两个沿着极向的圆形水管通道，用来冷却石墨瓦（10）和探针组件；两根水管的一端采用U形铜管连接，连接处通过感应焊接；两根水管的另一端分别与不锈钢进水管和出水管钎焊连接；热沉基板（9）与石墨瓦（10）连接处，开有一个通孔，通过螺丝把石墨瓦（10）固定在热沉基板（9）上；在石墨瓦（10）斜面后方，即石墨瓦（10）探针孔的位置，热沉基板（9）上对应开有一个台阶孔，前端通孔的孔径比后端通孔的孔径小；后端通孔分为两部分，靠前部分的孔是无螺纹的，靠后部分的孔径比靠前部分的孔径大且是螺纹孔；探针组件组装完成之后从台阶孔的后端插入，再用弹簧垫圈（7）和锁紧螺母（8）拧紧固定。

3.根据权利要求2所述的适用于磁约束装置的限制器探针系统，其特征在于：所述探针组件包括石墨探针头（1）、铜连接螺栓（2）、陶瓷外壳（3）、固定螺母（4）、铜接线柱（5）、弹簧垫圈（7）、锁紧螺母（8）和导线（6）；其中石墨探针头（1）、铜连接螺栓（2）、陶瓷外壳（3）、固定螺母（4）、铜接线柱（5）和导线（6）组装完成后，整体从铬锆铜热沉基板（9）的台阶孔后方插入，再用弹簧垫圈（7）和锁紧螺母（8）固定。

4.根据权利要求3所述的适用于磁约束装置的限制器探针系统，其特征在于：所述石墨探针头（1）采用石墨加工而成，为圆柱，顶部被加工为斜面，安装后与石墨瓦（10）的斜面平齐，且石墨探针头（1）的边缘做圆角处理；石墨探针头（1）后半部分开有内螺纹，用于与铜连接螺栓（2）连接；所述石墨探针头（1）底部的圆柱直径比石墨探针头（1）的其余部分大，且两侧对称地被削平至石墨探针头（1）其余部分的圆柱面，以便使用夹具安装或拆卸石墨探针头（1）。

5.根据权利要求4所述的适用于磁约束装置的限制器探针系统，其特征在于：所述铜连接螺栓（2）分为前中后三段，前段为圆柱状，有外螺纹，与所述石墨探针头（1）连接；中段圆柱的四条边被削平，在组装探针时用于拧紧和固定所述铜连接螺栓（2）、固定螺母（4）和陶瓷外壳（3）；后段圆柱为外螺纹，在铜连接螺栓（2）从前向后插入陶瓷外壳（3），与固定螺母（4）拧紧之后，就把铜连接螺栓（2）固定在陶瓷外壳（3）上；且后段圆柱的内部开有内螺纹，用于连接铜接线柱（5）。