CN115527694B - 一种托卡马克聚变堆水冷偏滤器系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及核聚变装置领域，公开了一种托卡马克聚变堆水冷偏滤器系统，包括偏滤器模块、中子屏蔽结构、抽气和冷却系统。偏滤器模块具有盒体、内过渡支撑、外过渡支撑、内靶板、外靶板和穹顶，其中靶板具有垂直板和水平板且呈锐角连接，遥操作部位采用螺栓套筒结构；偏滤器底部设置抽气通道，与抽气系统相连；偏滤器模块与冷却系统相连；中子屏蔽装置包覆于盒体底部。本发明的有益效果为：封闭的锐角结构的靶板更有利于偏滤器脱靶与芯部等离子体高约束兼容的长时间稳态运行，打击点可以在垂直板和水平板上连续扫描，实现等离子体位形的灵活调节；螺栓套筒结构可以提高偏滤器模块维护的可靠性；中子屏蔽结构可提高偏滤器区域的中子屏蔽性能。

Description

一种托卡马克聚变堆水冷偏滤器系统

技术领域

本发明涉及核聚变装置领域，特别是涉及一种托卡马克聚变堆水冷偏滤器系统。

背景技术

核聚变能具有资源丰富、无碳排放和安全等优点，是构建清洁低碳、安全高效的能源体系的重要途径。托卡马克是预期可以率先实现可控核聚变商用的方式之一，而偏滤器作为托卡马克装置中直接面向高温等离子体的核心部件，是装置安全运行的关键保证，其主要功能是：控制来自器壁的杂质，减少对中心等离子体的污染；排出来自芯部等离子体的热流、粒子流以及聚变反应产生的氦灰。在未来聚变堆中，正常运行时偏滤器靶板表面的稳态热负荷约为10-20MW/m²，瞬态事件时的偏滤器靶板需要承受持续时间毫秒量级、峰值高达GW/m²的热负荷，偏滤器区域的粒子流将达到10²⁴/(s·m²)，因此偏滤器的热流/粒子流的承受能力是当前制约聚变能发展的主要瓶颈之一。

目前，在偏滤器设计中，常用的技术手段包括：采用先进的偏滤器位形、辐射偏滤器、偏滤器脱靶、强化换热结构等等来降低沉积在偏滤器靶板上的热负荷或者提高偏滤器靶板的热承载性能。但是，偏滤器在获得更高热负荷承载性能的同时，还得兼顾粒子排除、中心等离子体性能的维持、中子屏蔽等问题。因此，在偏滤器设计中，仅依赖单独一种技术是难以解决所面临的难题，并且每种技术手段都具有其局限性，伴随有一定的限制。在未来偏滤器的设计中，需考虑各技术综合的集成设计方案，以满足聚变堆设计运行的需求。因此，亟需一种新型的托卡马克聚变堆水冷偏滤器系统，以解决上述问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种托卡马克聚变堆水冷偏滤器系统，兼容高热负荷排除、芯部等离子体性能维持和中子屏蔽等需求。本发明的目的可以通过如下技术方案实现：

一种托卡马克聚变堆水冷偏滤器系统，包括偏滤器模块、冷却系统、抽气系统和中子屏蔽结构。所述的偏滤器模块与所述的冷却系统连通，实现内、外靶板最高可承受20MW/m²的稳态热负荷，满足偏滤器排热的要求；所述的偏滤器模块与所述的抽气系统连通，最高可实现200Pa m³ s^-1的抽气能力，以维持等离子体稳态运行时偏滤器区域中性气压在10Pa以内，满足偏滤器排除杂质粒子的要求；所述中子屏蔽结构设于所述偏滤器模块和所述真空室之间，可为位于偏滤器区域的磁体和其它部件提供足够的中子屏蔽性能，以降低装置运行时磁体和其它部件上快中子通量和核热。所述的偏滤器模块在环向360°组成一个完整的偏滤器系统，偏滤器模块的数量根据托卡马克窗口的数量、位置及设计需求确定。

所述的偏滤器模块，包括：盒体、内过渡支撑、外过渡支撑、内靶板、外靶板和穹顶，所述盒体呈弯折状，所述盒体的弯折位置限定形成安装槽，所述内过渡支撑和所述外过渡支撑间隔安装于所述安装槽的内侧壁上，所述内靶板和所述穹顶间隔安装于所述内过渡支撑上，所述外靶板安装于所述外过渡支撑上，所述穹顶位于所述内靶板和所述外靶板之间；所述内靶板、外靶板与所述的穹顶之间，分别设置有预定宽度的间隙。

所述内过渡支撑上开设有第一抽气通道，所述盒体上开设有第二抽气通道，所述第一抽气通道和所述第二抽气通道连通，所述安装槽通过所述第一抽气通道和所述第二抽气通道与所述抽气系统连通。

所述内靶板具有呈锐角连接的内垂直靶板和内水平靶板，且所述内垂直靶板和所述内水平靶板在锐角连接处具有连续的热负荷承载能力，所述外靶板具有呈锐角连接的外垂直靶板和外水平靶板，且所述外垂直靶板和所述外水平靶板在锐角连接处具有连续的热负荷承载能力；连续的锐角结构，几何上具有更好的封闭性，可以有效降低通过辐射偏滤器或偏滤器脱靶技术来减轻偏滤器靶板上的热负荷所需的杂质气体注入量和脱靶阈值。

所述内过渡支撑具有连续的内垂直支撑板和内水平支撑板，所述内垂直靶板安装于所述内垂直支撑板上，所述内水平靶板安装于所述内水平支撑板上，所述第一抽气通道开设于所述内水平支撑板上；

所述外过渡支撑具有连续的外垂直支撑板和外水平支撑板，所述外垂直靶板安装于所述外垂直支撑板上，所述外水平靶板安装于所述外水平支撑板上。

所述内靶板和所述外靶板具有多个横向间隔设置的面向等离子体模块，且所述面向等离子体模块具有多个横向间隔设置的面向等离子体单元，相邻的两个所述面向等离子体模块具有第一间隙，相邻的两个所述面向等离子体单元具有第二间隙，所述第一间隙大于所述第二间隙。

本发明的一些实施例中，在相邻的两个所述面向等离子体模块上相邻的两个面向等离子体单元分别具有第一斜坡和第二斜坡，所述第一斜坡和所述第二斜坡均设于所述面向等离子体单元靠近所述安装槽的一侧，所述第一斜坡与所述第二斜坡相对于所述第一间隙对称设置。所述面向等离子体模块中部的所述等离子体单元均设有所述第一斜坡。

本发明的一些实施例中，所述面向等离子体模块中部的所述面向等离子体单元均设有第三斜坡和第四斜坡，所述第三斜坡和所述第四斜坡均设于所述面向等离子体单元靠近所述安装槽的一侧，且所述第三斜坡和所述第四斜坡相对于所述第二间隙对称设置，所述第三斜坡和所述第四斜坡在沿所述面向等离子体单元的排列方向上的长度均小于所述第一斜坡和所述第二斜坡。

本发明的一些实施例中，所述的偏滤器模块包括气体注入孔，偏滤器探针等。所述的气体注入孔位于内、外靶板锐角角槽附近，贯穿靶板、过渡支撑和盒体，与所述安装槽连通；所述偏滤器探针设于所述第二间隙内。

所述的偏滤器模块的遥操作维护方案兼容整体式维护和分离式维护；所述的整体式维护是单个偏滤器模块整体从真空室窗口移出；分离式维护则是偏滤器模块中直接面向等离子体的部件(内过渡支撑、外过渡支撑、内靶板、外靶板、穹顶)在真空室内进行拆卸，与盒体分离，然后单独从真空室窗口移出；所述的偏滤器模块遥操作部位的连接方式采用螺栓套筒的形式；所述套筒安装于所述内过渡支撑的外侧，所述螺栓安装于所述套筒中，且所述螺栓的螺纹部露出所述套筒并朝向所述内过渡支撑的外侧设置。

所述的中子屏蔽结构是空腔结构，空腔内填充中子屏蔽材料，并在内部设有冷却通道。

本发明的有益效果在于：本发明偏滤器模块的内靶板和外靶板具有一体化的锐角结构，几何上更加封闭，便于中性粒子的约束，可以降低偏滤器打击点附近由传导限制状态自然进入脱靶状态的密度阈值，无需大量的杂质气体注入可实现偏滤器进入脱靶运行状态，从而降低打击点区域的热负荷，同时有利于边界运行状态与芯部等离子体高约束兼容的长时间稳态运行。

本发明偏滤器模块的锐角结构区域具备连续的最高20MW/m²的热负荷承载性能，结合封闭的锐角结构，可以满足等离子体位形的最外层封闭磁面的打击点在靶板垂直段和水平段上连续扫描过渡，从而满足等离子体位形的灵活调节。

本发明偏滤器模块的遥操作维护连接的螺栓套筒结构，可以实现通过正面维护的方式对偏滤器模块的内靶板、外靶板和穹顶的单独维护，同时有效避免螺栓承受来自等离子体的辐射热，避免螺栓温度过高而导致的螺栓熔化或功能失效的问题，大大的提高了偏滤器模块分离式维护的可靠性。

本发明中子屏蔽结构，通过在偏滤器模块和真空室之间高性能的中子屏蔽材料，调节屏蔽层的厚度，可以弥补偏滤器模块上因开抽气通道而造成的中子屏蔽性能不足的情况，从而可有效降低真空室外位于偏滤器区域的磁体等其它部件上的快中子通量和核热，保证这些部件运行的安全可靠。

附图说明

图1是具有下单零偏滤器的托卡马克装置的截面图；

图2是偏滤器位形结构示意图；

图3是本发明中偏滤器模块整体结构示意图；

图4是本发明中偏滤器模块底部结构示意图；

图5是本发明中偏滤器模块剖视图；

图6是内靶板主视图；

图7是面向等离子体单元的结构示意图；

图8是图6中A-A截面的第一实施例的剖视图；

图9是图8中B位置放大图；

图10是图8中C位置放大图；

图11是图6中A-A截面的第二实施例的剖视图；

图12是图11中D位置放大图；

图13是图11中E位置放大图；

图14是非标准偏滤器模块诊断接口气体注入孔的局部结构示意图；

图15是非标准偏滤器模块诊断接口偏滤器探针的局部结构示意图；

图16是本发明中遥操作部位的结构示意图；

图17是遥操作部位的螺栓套筒剖视图；

图18是中子屏蔽结构示意图。

其中：1、偏滤器模块；101、盒体；102、内过渡支撑；1021、内垂直支撑板；1022、内水平支撑板；103、外过渡支撑；1031、外垂直支撑板；1032、外水平支撑板；104、内靶板；1041、内垂直靶板；1042、内水平靶板；105、外靶板；1051、外垂直靶板；1052、外水平靶板；106、穹顶；107、安装槽；108、第一抽气通道；109、第二抽气通道；110、遥操作部位；1101、螺栓；1102、套筒；2、冷却系统；3、抽气系统；4、中子屏蔽结构；5、真空室；6、包层；7、最外层闭合磁面；8、第二X点磁面；9、面向等离子体模块；10、面向等离子体单元；1001、第一斜坡；1002、第二斜坡；1003、第三斜坡；1004、第四斜坡；11、第一间隙；12、第二间隙；13、气体注入孔；14、偏滤器探针；15、不锈钢管道。

具体实施方式

下面结合附图和实例，对本发明的具体实施方式作进行详细描述。所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，应当指出，基于本发明的中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用的术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于本发明的描述简化，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明的实施例提出一种托卡马克聚变堆水冷偏滤器，包括偏滤器模块1、冷却系统2、抽气系统3和中子屏蔽结构4。具体地，如图1所示，本实例采取的下单零设计，偏滤器模块1位于真空室5腔体内壁下方，与真空室腔体内壁上方的包层6形成一个完全的贴合在真空室腔体内壁上的部件。所述偏滤器模块1与所述冷却系统2连通，所述偏滤器模块1与所述抽气系统3连通，所述中子屏蔽结构4设于所述偏滤器模块1和所述真空室5之间。在装置运行时，偏滤器模块1和包层6将作为聚变反应中子屏蔽的主要部件，承担降低真空室以及位于真空室外部的磁体等部件上的快中子通量和核热的功能。

如图2所示，是偏滤器位形结构示意图。装置运行时，磁体形成的磁场将等离子体约束在限定空间范围内。最外层闭合磁面7和第二X点磁面8和偏滤器模块1的靶板相交。从限定空间逃逸出来的等离子体以及等离子体与直接面向等离子体部件壁面相互作用产生的杂质处于带电粒子状态，会沿着最外层闭合磁面外的磁力线输运到偏滤器区域，使得偏滤器模块需要承担极高的热流和粒子流。具体地，如图1所示，沉积在靶板上的热流由偏滤器模块1与真空室5外的冷却系统2内的冷却水循环带走；输运到偏滤器区域的粒子，则经过偏滤器模块1和真空室5内部空间形成的抽气通道，由抽气系统3抽出，从而维持偏滤器的中性气压维持在所需的运行范围内。

所述偏滤器模块1主要由以下几个部分组成：盒体101、内过渡支撑102、外过渡支撑103、内靶板104、外靶板105和穹顶106。具体地，如图3，4和5所示。所述盒体101呈弯折状，所述盒体101的弯折位置限定形成安装槽107，所述内过渡支撑102和所述外过渡支撑103间隔安装于所述安装槽107的内侧壁上，所述内靶板104和所述穹顶106间隔安装于所述内过渡支撑102上，所述外靶板105安装于所述外过渡支撑103上，所述穹顶106位于所述内靶板104和所述外靶板105之间。

所述的盒体101主要是形成偏滤器模块1的总体轮廓，在盒体101内集成冷却通道、抽气通道，并提供偏滤器模块1的支撑、诊断和遥操作维护接口等。所述的过渡支撑主要是作为靶板和盒体101之间的过渡部件，为靶板提供支撑。所述的内靶板104、外靶板105和穹顶106形成面向等离子体的轮廓，作为直接与等离子体相互作用的部件。

所述内过渡支撑102包括内垂直支撑板1021和内水平支撑板1022，内垂直支撑板1021与内水平支撑板1022形成锐角；所述外过渡支撑103包括外垂直支撑板1031和外水平支撑板1032，外垂直支撑板1031与外水平支撑板1032形成锐角；所述内靶板104具有呈锐角连接的内垂直靶板1041和内水平靶板1042，所述外靶板105具有呈锐角连接的外垂直靶板1051和外水平靶板1052。

所述内垂直支撑板1021和内水平支撑板1022分别用于支撑内垂直靶板1041和内水平靶板1042，所述外垂直支撑板1031和外水平支撑板1032分别用于支撑外垂直靶板1051和外水平靶板1052，起到支撑内靶板104和外靶板105的作用。

所述内过渡支撑102上开设有连通盒体101的第一抽气通道108，盒体101上开设有第二抽气通道109，第一抽气通道108和第二抽气通道109连通，且安装槽107通过第一抽气通道108和第二抽气通道109与抽气系统3连通。并且采用内水平支撑板1022作为第一抽气通道108的设置载体，加工方便，结构简单，能够更好的将第一抽气通道108和盒体101上的第二抽气通道109连通起来。

如图6、图7所示，所述内靶板104和所述外靶板105均具有多个横向间隔设置的面向等离子体模块9，且所述面向等离子体模块9具有多个横向间隔设置的面向等离子体单元10，相邻的两个所述面向等离子体模块9具有第一间隙11，相邻的两个所述面向等离子体单元10具有第二间隙12，所述第一间隙11大于所述第二间隙12。外靶板105与内靶板104具有相同的设置。面向等离子体单元10通过支撑结构固定到过渡支撑上，过渡支撑再通过支撑结构连接到盒体101上。

在图8、9、11、12中，相邻的两个所述面向等离子体模块9上相邻的两个面向等离子体单元10分别具有第一斜坡1001和第二斜坡1002，所述第一斜坡1001和所述第二斜坡1002均设于所述面向等离子体单元10靠近所述安装槽107的一侧，所述第一斜坡1001与所述第二斜坡1002相对于所述第一间隙11对称设置。

具体的，如图8、10所示，若装置运行时的磁场方向始终沿着同一个方向，则位于面向等离子体模块9中部的面向等离子体单元10设置第一斜坡1001或第二斜坡1002，具体由磁场的方向决定。

具体的，如图11、13所示，若装置运行时的磁场方向正向和反向均存在时，则位于面向等离子体模块9中部的面向等离子体单元10均设置第三斜坡1003和第四斜坡1004，所述第三斜坡1003和所述第四斜坡1004均设于所述等离子体单元10靠近所述安装槽107的一侧，且所述第三斜坡1003和所述第四斜坡1004相对于所述第二间隙12对称设置，所述第三斜坡1003和所述第四斜坡1004在沿所述面向等离子体单元10的排列方向上的长度均小于所述第一斜坡1001和所述第二斜坡1002。

所述的面向等离子单元上的斜坡设置能够减缓或避免因装配或安装误差导致的面向等离子体单元10上的边缘效应，防止局部面向等离子体材料的熔化，进而导致偏滤器的损坏。

本发明的一些实施例中，所述的偏滤器模块1包括所述的标准偏滤器模块1和与聚变堆诊断系统预留有接口的非标准偏滤器模块1，如图14和15所示，是非标准偏滤器模块的部分诊断接口示意图，所述的部分诊断接口包括气体注入孔13和偏滤器探针14。所述气体注入孔13连通所述盒体101、所述过渡支撑和靶板，所述气体注入孔13与所述安装槽107连通。所述气体注入孔13用于向偏滤器的靶板一侧注入杂质气体，以实现辐射偏滤器或偏滤器脱靶；所述偏滤器探针14设于所述第一间隙11或第二间隙12内，其主要是用于提供偏滤器靶板处的饱和离子流、热通量、电子温度等信息。

所述的偏滤器模块1的遥操作维护方案兼容整体式维护和分离式维护；所述的整体式维护是单个偏滤器模块1整体从真空室5窗口移出；分离式维护则是偏滤器模块1中直接面向等离子体的部件(内过渡支撑102、外过渡支撑103、内靶板104、外靶板105、穹顶106)在真空室5内进行拆卸，与盒体101分离，然后单独从真空室5窗口移出。如图16和17所示，所述的偏滤器模块1包括遥操作部位110，所述遥操作部位110的连接方式为螺栓套筒形式；所述套筒1102安装于过渡支撑的外侧，所述螺栓1101安装于所述套筒1102中，且所述螺栓1101的螺纹部露出所述套筒1102并朝向所述内过渡支撑102的外侧设置。所述的螺栓1101套筒1102结构是通过在套筒1102里面预埋螺栓1101，是过渡支撑和盒体101连接的一种形式，主要目的是减少螺栓上的热负荷，避免螺栓1101温度过高而导致的螺栓1101熔化或功能失效的问题，大大的提高了偏滤器模块1分离式维护的可靠性。

所述的偏滤器模块1与所述的冷却系统2，实现内、外靶板105最高可承受20MW/m²的稳态热负荷，满足偏滤器排热的要求；所述的偏滤器模块1与所述的抽气系统3，可实现200Pa m3 s^-1的抽气能力，以维持等离子体稳态运行时偏滤器区域中性气压在10Pa以内，满足偏滤器排除杂质粒子的要求；所述的偏滤器模块1与所述的中子屏蔽结构4，可为位于偏滤器区域的磁体和其它部件提供足够的中子屏蔽性能，以降低装置运行时磁体上快中子通量和核热。

所述的冷却系统2位于聚变堆装置外围，通过冷却管道，经真空室5窗口或真空室5贯穿孔与偏滤器模块1的冷却管道连接，形成冷却剂循环回路。

所述的抽气系统3包括若干环向对称的低温吸附泵，所述的低温吸附泵与真空室5窗口相连，与真空室5颈管、所述的偏滤器模块1、第一抽气通道108、第二抽气通道109连通。

如图18所示，所述的中子屏蔽结构4由结构材料形成空腔，空腔内再填充中子屏蔽材料，并在内部设有冷却通道，通过不锈钢管道15连接到冷却系统。

基于上述技术方案，本发明偏滤器模块1的内靶板104和外靶板105具有一体化的锐角结构，几何上更加封闭，便于中性粒子的约束，可以降低偏滤器打击点附近由传导限制状态自然进入脱靶状态的密度阈值，无需大量的杂质气体注入可实现偏滤器进入脱靶运行状态，从而降低打击点区域的热负荷，同时有利于边界运行状态与芯部等离子体高约束兼容的长时间稳态运行。

本发明偏滤器模块1的锐角结构区域具备连续的最高20MW/m²的高热负荷承载性能，结合封闭的锐角结构，可以满足等离子体位形的最外层封闭磁面的打击点在靶板垂直段和水平段上连续扫描过渡，从而满足等离子体位形的灵活调节。

本发明偏滤器模块1的遥操作维护兼容整体式维护和分离式维护，遥操作部位110连接的螺栓1101套筒1102结构，可以实现通过正面维护的方式对偏滤器模块1的内过渡支撑102、外过渡支撑103、内靶板104、外靶板105和穹顶106的单独维护，同时有效避免螺栓1101承受来自等离子体的辐射热，避免螺栓1101温度过高而导致的螺栓1101熔化或功能失效的问题，大大的提高了偏滤器模块1分离式维护的可靠性。

本发明中子屏蔽结构4，通过在偏滤器模块1和真空室5之间高性能的中子屏蔽材料，调节屏蔽层的厚度，可以弥补偏滤器模块1上因开抽气通道而造成的中子屏蔽性能不足的情况，从而可有效降低真空室5外位于偏滤器区域的磁体等其它部件上的快中子通量和核热，保证这些部件运行的安全可靠。

以上公开的本发明的优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种托卡马克聚变堆水冷偏滤器系统，其特征在于，包括偏滤器模块、冷却系统、抽气系统、中子屏蔽结构和真空室，所述偏滤器模块与所述冷却系统连通，所述偏滤器模块与所述抽气系统连通，所述中子屏蔽结构设于所述偏滤器模块和所述真空室之间；

所述的偏滤器模块包括盒体、内过渡支撑、外过渡支撑、内靶板、外靶板和穹顶，所述盒体呈弯折状，所述盒体的弯折位置限定形成安装槽，所述内过渡支撑和所述外过渡支撑间隔安装于所述安装槽的内侧壁上，所述内靶板和所述穹顶间隔安装于所述内过渡支撑上，所述外靶板安装于所述外过渡支撑上，所述穹顶位于所述内靶板和所述外靶板之间；

所述内过渡支撑上开设有第一抽气通道，所述盒体上开设有第二抽气通道，所述第一抽气通道和所述第二抽气通道连通，所述安装槽通过所述第一抽气通道和所述第二抽气通道与所述抽气系统连通；

所述内靶板和所述外靶板均具有多个横向间隔设置的面向等离子体模块，且所述面向等离子体模块具有多个横向间隔设置的面向等离子体单元，相邻的两个所述面向等离子体模块具有第一间隙，相邻的两个所述面向等离子体单元具有第二间隙，所述第一间隙大于所述第二间隙；

相邻的两个所述面向等离子体模块上的相邻的两个面向等离子体单元分别具有第一斜坡和第二斜坡，所述第一斜坡和所述第二斜坡均设于所述面向等离子体单元靠近所述安装槽的一侧，所述第一斜坡与所述第二斜坡相对于所述第一间隙对称设置。

2.根据权利要求1所述的一种托卡马克聚变堆水冷偏滤器系统，其特征在于，所述内靶板具有呈锐角连接的内垂直靶板和内水平靶板，所述外靶板具有呈锐角连接的外垂直靶板和外水平靶板；

所述内过渡支撑具有连续的内垂直支撑板和内水平支撑板，所述内垂直靶板安装于所述内垂直支撑板上，所述内水平靶板安装于所述内水平支撑板上；

所述外过渡支撑具有连续的外垂直支撑板和外水平支撑板，所述外垂直靶板安装于所述外垂直支撑板上，所述外水平靶板安装于所述外水平支撑板上。

3.根据权利要求1所述的一种托卡马克聚变堆水冷偏滤器系统，其特征在于，所述面向等离子体模块中部的所述面向等离子体单元均设有所述第一斜坡。

4.根据权利要求1所述的一种托卡马克聚变堆水冷偏滤器系统，其特征在于，所述面向等离子体模块中部的所述等离子体单元均设有第三斜坡和第四斜坡，所述第三斜坡和所述第四斜坡均设于所述面向等离子体单元靠近所述安装槽的一侧，且所述第三斜坡和所述第四斜坡相对于所述第二间隙对称设置，所述第三斜坡和所述第四斜坡在沿所述面向等离子体单元的排列方向上的长度均小于所述第一斜坡和所述第二斜坡。

5.根据权利要求1所述的一种托卡马克聚变堆水冷偏滤器系统，其特征在于，所述偏滤器模块还包括气体注入孔和偏滤器探针；

所述气体注入孔贯通所述盒体、所述过渡支撑和所述靶板，所述气体注入孔与所述安装槽连通；所述偏滤器探针设于所述第二间隙内。

6.根据权利要求1所述的一种托卡马克聚变堆水冷偏滤器系统，其特征在于，所述的偏滤器模块遥操作部位采用螺栓套筒的形式；所述套筒安装于所述过渡支撑的外侧，所述螺栓安装于所述套筒中，且所述螺栓的螺纹部露出所述套筒并朝向所述过渡支撑的外侧设置。

7.根据权利要求1所述的一种托卡马克聚变堆水冷偏滤器系统，其特征在于，所述的中子屏蔽结构是空腔结构，空腔内填充中子屏蔽材料。

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