HL-2M中性束超高抽速低温泵吸附结构研究

西南物理研究院的核聚变研究装置HL-2A即将改造和升级为HL-2M，它将配备超大功率的二级加热系统，尤其是在中后期的物理实验需要近十兆瓦的中性束加热功率。随着功率和脉冲宽度的增加，常规真空系统已不能满足要求，需要开展超高抽速洁净低温泵技术的研究；但是建造如此庞大的低温泵系统费用高，技术风险大，所以有必要在建造前进行其关键技术的预研。在大量调研的基础上，结合申请者在德国马克思普朗克等离子体物理所的工作经验和HL-2M 中性束真空系统的结构特点和需求，项目将从工程的角度，在热负荷分析的基础上，针对超高抽速低温泵的关键技术- - 吸附结构开展研究。在已有实验平台的基础上，采用多种结构设计方案和试验方法，结合国际上其他研究单位和实验室的经验，对低温吸附结构给予对比分析和实验,寻找到满足我们需要的超高抽速低温泵吸附结构，最终为HL-2M中性束系统的工程需要服务。

针对HL-2M的中性束系统工程需要，开展了中性束所用的超高抽速低温泵的关键技术吸附结构的研究，重点完成了模拟计算和吸附器的结构设计工作（含设计图纸）；完成了吸附材料（活性炭）的比较和分析；搭建了测试平台，开展了粘接材料的真空放气和低温性能比较试验；完成了关键部件（低温冷凝板和折流板）的原型加工；完成了低温测量系统的选型；同时还进行了低温泵外回路冷源部分的厂家调研。通过以上研究为后期中性束系统的百万升/秒量级的低温泵系统的工程建设打下了基础，降低了后期的技术风险；项目最终提供了一套完整的新型内置式高抽速低温泵吸附结构，包括冷凝板，折流板，冷屏以及内部管道结构，为进一步的工程应用打下了必要的基础并提供了一个明确的研究方向。