合肥研究院在ITER大口径磁场耐受测试装置性能研究方面取得新进展

近期，中科院合肥研究院等离子体所电源及控制工程研究室高格、蒋力课题组博士后黄亚在国际热核聚变实验堆ITER的大口径磁场耐受测试装置线圈偏移对性能影响研究方面取得新进展。研究成果发表在工业电力电子领域权威期刊IEEE Transactions on Industrial Electronics上。

托卡马克装置周围环境磁场对磁敏感设备的安全运行有着重要作用，不同强度的磁场会影响器件设备的正常工作。大口径磁场耐受测试装置作为能够解决强磁兼容测试的有效途径之一而备受研究关注，该装置是由多组线圈组成的磁场发生系统，设计及安装过程中的线圈偏移会造成内部测试区域磁场性能的改变。

为了研究线圈偏移与磁场性能的关系，科研人员针对3组线圈18个自由度的偏移进行了深入研究，研究了单、多个变量的影响情况，从磁场分布数据的规律改进了计算方法，完成了多参数下最大允许偏移的快速计算，同时搭建实验平台，实验结果验证了理论分析的正确性。本研究以大口径磁场耐受测试装置为对象，研究线圈偏移对磁场均匀性造成的误差。根据系统原理，通过坐标变换阐述了线圈偏移引起的磁场的计算方法；讨论了单线圈和两个线圈在不同位置和角度偏移组合下的磁场性能分布；最后在偏差变量较多的前提下，提出了一种确定设备线圈允许偏移的合理方法。同时针对各种偏移，总结了允许偏移量和误差的公式，便于计算出所需误差的允许偏移量，为实际安装相关设备提供了理论依据。

上述研究工作得到中国博士后面上基金和安徽省自然基金的支持。

论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/9896766 

图1：托卡马克装置周围的磁场分布

图2：大口径磁场耐受测试装置