CN103903931B - 嵌入式辉光放电电极 - Google Patents

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Abstract

本发明属于一种辉光放电电极，具体公开一种嵌入式辉光放电电极，该电极包括真空法兰、真空电引线、设置在真空电引线真空侧一端的电极头和屏蔽罩，电极头位于屏蔽罩内；屏蔽罩的一侧套在真空电引线的真空侧，屏蔽罩的另一侧敞口。本发明的嵌入辉光放电电极可避免氘氚等离子体直接辐照，具有较低的漏水风险，满足热核聚变实验堆的安全性和可靠性。

Description

嵌入式辉光放电电极
技术领域
本发明属于一种辉光放电电极，具体涉及一种将应用于国际热核聚变实验堆(ITER)器壁锻炼的嵌入式辉光放电电极。
背景技术
辉光放电清洗是国际热核聚变实验堆器壁锻炼不可缺少的重要手段之一。在锻炼期间，电极作为阳极，真空室作为阴极，进行辉光放电，在阴极鞘层加速下的正离子轰击真空室器壁，将吸附在器壁上的杂质和燃料粒子解释，再由真空抽气系统排出装置，达到器壁清洗、锻炼的目的。在现有的聚变实验装置辉光放电清洗的电极有两类：(1)凸出真空室器壁的固定电极和伸缩式活动电极。凸出式固定电极虽然结构简单，但需要占用真空室的有效空间，尤其是在氘氚聚变反应级别的等离子体放电中，凸出的电极将电极难于承受高温等离子体辐照和中子的辐射，并产生对高温等离子体约束性能不利的杂质；(2)活动电极虽然可以伸展到真空室内部，电场分布相对均匀，但是由于其结构的限制，有较高的向聚变实验堆真空室内漏水的风险，安全性和可靠性难以满足聚变实验堆的要求。基于上述原因，需要一种特殊的辉光放电电极。
发明内容
本发明的目的是提供一种嵌入式辉光放电电极，该电极可避免高温等离子体的直接辐照，产生较少的杂质，能够满足热核聚变实验堆的安全性和可靠性，占用空间小。
实现本发明目的的技术方案：一种嵌入式辉光放电电极，该电极包括：真空法兰、真空电引线、设置在真空电引线一端的电极头和屏蔽罩，电极头位于屏蔽罩内。
所述的屏蔽罩的一侧套在真空电引线的真空侧，屏蔽罩的另一侧敞口。
本发明的优点在于：通过采用本发明的嵌入式辉光放电电极，除了能够对聚变实验堆器壁进行锻炼，降低等离子体的杂质浓度和燃料再循环，为氘氚聚变等离子体提供良好的器壁状态外，更重要的是在聚变实验堆运行期间，能有效地避免辉光放电电极直接遭受高温等离子体的辐照，减少了由于电极遭受辐照而产生的杂质通量，且有效降低辉光放电电极向聚变实验堆装置内漏水的风险，提高辉光放电清洗系统的安全性和可靠性，满足聚变实验堆的要求，同时也降低了辉光放电电极的设计与加工的技术难度。
附图说明
图1为本发明所提供的一种嵌入式辉光放电电极的示意图；
图2为本发明所提供的一种嵌入式辉光放电电极在真空室内的第一种布置示意图；
图3为本发明所提供的一种嵌入式辉光放电电极在聚变实验堆内的第二种布置示意图；
图中：其中，1-电极头；2-屏蔽罩；3-真空电引线；4-真空法兰；5-真空侧；6-空气侧；7-真空窗口管道；8-真空室器壁。
具体实施例
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明：
本发明所提供的嵌入式辉光放电电极由电极头1、屏蔽罩2、真空电引线3、真空法兰4构成。真空电引线3的真空侧5设有电极头1以及一侧敞口的屏蔽罩2，电极头1位于屏蔽罩2内。真空电引线3的真空侧5一端与电极头1连接，真空电引线3的一端贯穿真空法兰4至空气侧6。
如图2所示，将屏蔽罩2和电极头1插入到聚变实验堆真空室的真空窗口管道7内，真空法兰4与真空窗口管道7的外侧贴合，电极头1外侧的电极表面可以与聚变实验堆真空室器壁8的表面平齐。如图3所示，电极头1外侧的电极表面也可以后缩在真空窗口管道7内，电极头1的两种安装方式均能够满足对辉光放电电极的需求。
当对聚变实验堆真空室器壁8锻炼时，本发明的嵌入式辉光放电电极作为阳极，聚变实验堆真空室器壁8作为阴极，利用经阴极鞘层加速的离子轰击聚变实验堆真空室器壁8，使得吸附在聚变实验堆真空室器壁8上的杂质和燃料粒子脱附、释放出来，再由真空系统排出真空室，达到辉光放电锻炼聚变实验堆真空室器壁8的目的。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

Claims (2)

1.一种嵌入式辉光放电电极，其特征在于：该电极包括真空法兰(4)、真空电引线(3)、设置在真空电引线(3)一端的电极头(1)和屏蔽罩(2)，电极头(1)位于屏蔽罩(2)内；真空电引线(3)的真空侧(5)设有电极头(1)以及一侧敞口的屏蔽罩(2)；真空电引线(3)的真空侧(5)一端与电极头(1)连接，真空电引线(3)的另一端贯穿真空法兰(4)至空气侧(6)。
2.根据权利要求1所述的一种嵌入式辉光放电电极，其特征在于：所述的屏蔽罩(2)的一侧套在真空电引线(3)的真空侧，屏蔽罩(2)的另一侧敞口。
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