CN104425042B - 一种用于核聚变反应堆的绝缘组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种绝缘组件的设计,特别涉及一种用于核聚变反应堆中直流辉光电极与真空室器壁间的绝缘，包括螺帽、盖帽、凹凸式同心圆环垫圈、通径不同的平板型同心圆环垫圈、电极固定板、固定螺栓、带套筒结构的凹凸式同心圆环垫圈、真空室内器壁等。所述的带套筒结构的凹凸式同心圆环垫圈、电极固定板、通径不同的平板型同心圆环垫圈、凹凸式同心圆环垫圈、盖帽依次叠加套装在固定螺栓上；固定螺栓的一端安装用于紧固陶瓷绝缘件和电极固定板的螺帽，另一端与真空室内器壁相连。本发明直接关系到核聚变真空室器壁处理的效果，进而决定等离子体放电的品质。特别适用于聚变装置真空室内第一壁安装有石黑及用纤维的托卡马克装置。

Description

一种用于核聚变反应堆的绝缘组件
技术领域
本发明涉及一种绝缘组件,具体涉及一种用于核聚变反应堆的绝缘组件。
背景技术
直流辉光放电清洗是对核聚变装置真空室进行器壁处理的有效方法之一，是一种稳态的有电极放电：负极是真空室，正极是伸入真空室的若干电极。通过电极间的直流放电对真空室器壁上吸附的氧、碳等轻杂质进行清除。两电极之间的电压高达300-400伏特。直流辉光电极与真空室器壁间绝缘的好坏，直接关系到真空室器壁处理的效果，进而决定等离子体放电的品质。基于以上原因，有必要研制一套绝缘组件，使核聚变装置直流辉光放电时,辉光电极与真空室之间取得良好绝缘效果。目前，尚未有关于满足要求的绝缘组件的报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种绝缘组件，用于直流辉光电极与核聚变装置真空室器壁间的绝缘，从而为取得良好的真空室器壁清洗效果提供条件保证。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下：一种用于核聚变反应堆的绝缘组件，其特征在于：包括起绝缘作用的结构、消除放电产生杂质的结构，所述的起绝缘作用的结构包括平板型同心圆环垫圈4、电极固定板5、固定螺栓6、套筒状同心圆环垫圈7、真空室内器壁8，所述的消除放电产生杂质的结构包括螺帽1、盖帽2、凹凸式同心圆环垫圈3、平板型圆环垫圈4。所述的电极固定板5、平板型同心圆环垫圈4、凹凸式同心圆环垫圈3、盖帽2依次自下而上叠加套装在固定螺栓6上。
所述的一种用于核聚变反应堆的绝缘组件，其特征在于：所述的套筒状同心圆环垫圈7为外表面沿轴向呈阶梯轴状的套筒结构，所述阶梯轴状的套筒结构包括一个较大外径阶梯轴段和一个较小外径阶梯轴段，所述的较大外径阶梯轴段端面与所述真空室内器壁8接触，所述较小外径阶梯轴段分别穿过电极固定板5上的圆孔、平板型同心圆环垫圈4与凹凸式同心圆环垫圈3相接处。
所述的一种用于核聚变反应堆的绝缘组件，其特征在于：所述的凹凸式同心圆环垫圈3下端与平板型圆环垫圈4相接触，所述的盖帽2开口端边缘不与电极固定板5相接触。
所述的一种用于核聚变反应堆的绝缘组件，其特征在于：所述的凹凸式同心圆环垫圈3为一或两个凹凸式同心圆环垫圈
所述的一种用于核聚变反应堆的绝缘组件，其特征在于：所述的固定螺栓6与真空室内器壁8之间的连接为焊接。
所述的一种用于核聚变反应堆的绝缘组件，其特征在于：螺帽1、电极固定板5、固定螺栓6均为不锈钢材料。
所述的一种用于核聚变反应堆的绝缘组件，其特征在于：所述的盖帽2、凹凸式同心圆环垫圈3、通径不同的平板型同心圆环垫圈4、套筒状同心圆环垫圈7均为陶瓷材料。
本发明的有益技术效果在于：本发明是一种绝缘组件,设计采用了一套绝缘程度高、可靠性好、经济实用且易更换的非标工件。运用它,能够极大地提高直流辉光电极与真空室器壁之间绝缘性能，为聚变装置直流辉光放电清洗提供可靠的技术保证,从而取得满意的器壁处理效果。
附图说明
图1为本发明所提供的一种绝缘组件示意图；
图2为本发明所提供的一种绝缘组件中盖帽的示意图；
图3为本发明所提供的一种绝缘组件中凹凸式同心圆环垫圈的示意图；
图4为本发明所提供的一种绝缘组件中平板型同心圆环垫圈的示意图；
图5为本发明所提供的一种绝缘组件中电极固定板的示意图；
图6为本发明所提供的一种绝缘组件中套筒状同心圆环垫圈的示意图；
图中：1螺帽、2盖帽、3凹凸式同心圆环垫圈、4平板型同心圆环垫圈、5电极固定板、6固定螺栓、7套筒状同心圆环垫圈、8真空室内器壁。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：
本发明所提供的一种绝缘组件,包括螺帽1、盖帽2、凹凸式同心圆环垫圈3、平板型同心圆环垫圈4、电极固定板5、固定螺栓6、套筒状同心圆环垫圈7和真空室内器壁8，其中，固定螺栓6焊接在真空室内器壁8上，在固定螺栓6加装套筒状同心圆环垫圈7，所述套筒状同心圆环垫圈7为外表面沿轴向呈阶梯轴状的套筒结构，包括下端较大外径阶梯轴段和上端较小外径阶梯轴段，套筒状同心圆环垫圈7下端较大外径阶梯轴段端面与所述真空室内器壁8接触，上端较小外径阶梯轴段分别穿过电极固定板5上的圆孔、平板型同心圆环垫圈4与凹凸式同心圆环垫圈3相接触，所述套筒状同心圆环垫圈7与电极固定板5上的圆孔之间为过盈配合。所述平板型同心圆环垫圈4为平板型同心圆环垫圈。套筒状同心圆环垫圈7上端较小外径穿过电极固定板5，以及在电极固定板5外加垫上平板型同心圆环垫圈4，实现了电极固定板5与固定螺栓6、真空室内器壁8的绝缘问题。在固定螺栓6还依次套有凹凸式同心圆环垫圈3和盖帽2，并通过螺帽1压紧，其中，盖帽2扣在凹凸式同心圆环垫圈3及平板型同心圆环垫圈4上，所述的盖帽2内壁半径大于凹凸式同心圆环垫圈3及平板型同心圆环垫圈4的半径，使盖帽2的圆柱形内表面不与凹凸式同心圆环垫圈3及平板型同心圆环垫圈4及外边缘接触，同时也使盖帽2开口端边缘不与电极固定板5相接触，此上几步的实现解决了放电产生的杂质影响绝缘问题。
盖帽2及凹凸式同心圆环垫圈3、套筒状同心圆环垫圈7的设计，能够防护直流辉光放电清洗及等离子体放电期间产生的杂质，因为直流辉光放电清洗以及等离子体放电期间因轰击真空室器壁、主等离子体逃逸出来的离子、电子所产生的导电现象，利用盖帽2扣的形式，保证了凹凸式同心圆环垫圈3、平板型同心圆环垫圈4不被放电期间所产生的杂质溅射在表面，以起到了绝缘作用.
所述的凹凸式同心圆环垫圈3为具有一个或两个凹凸槽的同心圆环垫圈。
螺帽1、电极固定板5、固定螺栓6均为不锈钢材料。盖帽2、凹凸式同心圆环垫圈3、通径不同的平板型同心圆环垫圈4、套筒状同心圆环垫圈7均为陶瓷材料。
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 (8)

1.一种用于核聚变反应堆的绝缘组件，其特征在于：包括起绝缘作用的结构和消除放电产生杂质的结构，其中，起绝缘作用的结构包括平板型同心圆环垫圈(4)、电极固定板(5)、固定螺栓(6)和套筒状同心圆环垫圈(7)；固定螺栓(6)固定在真空室内器壁(8)上，并在固定螺栓(6)上依次套有套筒状同心圆环垫圈(7)、电极固定板(5)和平板型同心圆环垫圈(4)，并保证电极固定板(5)与固定螺栓(6)及真空室内器壁(8)不接触；所述的消除放电产生杂质的结构包括依次套在固定螺栓(6)上，并位于平板型同心圆环垫圈(4)上的凹凸式同心圆环垫圈(3)、盖帽(2)和螺帽(1)。
2.根据权利要求1所述的一种用于核聚变反应堆的绝缘组件，其特征在于：所述的套筒状同心圆环垫圈(7)为外表面沿轴向呈阶梯轴状的套筒结构，其包括上端较大外径阶梯轴段和下端较小外径阶梯轴段，所述的较大外径阶梯轴段端面与所述真空室内器壁(8)接触，所述较小外径阶梯轴段分别穿过电极固定板(5)上的圆孔、平板型同心圆环垫圈(4)与凹凸式同心圆环垫圈(3)相接处。
3.根据权利要求1所述的一种用于核聚变反应堆的绝缘组件，其特征在于：所述的套筒状同心圆环垫圈(7)与电极固定板(5)上的圆孔之间为过盈配合。
4.根据权利要求1所述的一种用于核聚变反应堆的绝缘组件，其特征在于：所述的凹凸式同心圆环垫圈(3)下端与平板型圆环垫圈(4)相接触，所述的盖帽(2)开口端边缘不与电极固定板(5)相接触。
5.根据权利要求1所述的一种用于核聚变反应堆的绝缘组件，其特征在于：所述的凹凸式同心圆环垫圈(3)为具有一个或两个凹凸式同心圆环垫圈。
6.根据权利要求1所述的一种用于核聚变反应堆的绝缘组件，其特征在于：所述的固定螺栓(6)与真空室内器壁(8)之间的连接为焊接。
7.根据权利要求1所述的一种用于核聚变反应堆的绝缘组件，其特征在于：所述的螺帽(1)、电极固定板(5)和固定螺栓(6)均为不锈钢材料。
8.根据权利要求1所述的一种用于核聚变反应堆的绝缘组件，其特征在于：所述的盖帽(2)、凹凸式同心圆环垫圈(3)、通径不同的平板型同心圆环垫圈(4)、套筒状同心圆环垫圈(7)均为陶瓷材料。
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