| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第19-35页 |
| 1.1 世界能源结构 | 第19-20页 |
| 1.2 聚变能源 | 第20-24页 |
| 1.3 紧凑环 | 第24-27页 |
| 1.4 场反位形平衡 | 第27-28页 |
| 1.5 FRC形成技术 | 第28-30页 |
| 1.5.1 θ箍缩 | 第29-30页 |
| 1.5.2 碰撞融合 | 第30页 |
| 1.6 国际上FRC装置 | 第30-34页 |
| 1.7 论文结构安排 | 第34-35页 |
| 第二章 KMAX-FRC主机设计框架 | 第35-51页 |
| 引言 | 第35页 |
| 2.1 KMAX-FRC研究基础和支撑条件 | 第35-41页 |
| 2.1.1 KMAX装置 | 第35-36页 |
| 2.1.2 KMAX背景磁场 | 第36-39页 |
| 2.1.3 KMAX真空系统 | 第39-40页 |
| 2.1.4 KMAX已有诊断系统及数据采集系统 | 第40-41页 |
| 2.2 绝热理论及KMAX-FRC技术方案 | 第41-49页 |
| 2.3 本章小结 | 第49-51页 |
| 第三章 KMAX-FRC θ箍缩线圈系统 | 第51-63页 |
| 引言 | 第51页 |
| 3.1 KMAX-FRC θ箍缩线圈 | 第51-58页 |
| 3.1.1 KMAX-FRC θ箍缩线圈设计 | 第51-54页 |
| 3.1.2 KMAX-FRC馈电方案 | 第54-55页 |
| 3.1.3 θ箍缩线圈磁场计算 | 第55-56页 |
| 3.1.4 θ箍缩线圈气体阻隔 | 第56-57页 |
| 3.1.5 θ箍缩线圈支撑设计 | 第57-58页 |
| 3.2 高压大电流馈入电极设计 | 第58-60页 |
| 3.3 KMAX锥形室屏蔽设计 | 第60-61页 |
| 3.4 本章小结 | 第61-63页 |
| 第四章 脉冲储能系统 | 第63-109页 |
| 引言 | 第63页 |
| 4.1 背景介绍 | 第63-67页 |
| 4.2 FRC脉冲能系统放电仿真 | 第67-75页 |
| 4.2.1 偏置场、预电离场、主压缩场电容器独立放电仿真 | 第69-70页 |
| 4.2.2 Crowbar连接方案 | 第70-72页 |
| 4.2.3 脉冲能系统时序放电仿真 | 第72-75页 |
| 4.3 高压脉冲电容器 | 第75-78页 |
| 4.4 高压充电电源 | 第78-81页 |
| 4.4.1 高压充电电源参数 | 第78-80页 |
| 4.4.2 高压充电电源保护 | 第80-81页 |
| 4.5 电容器充电开关以及残余电荷放电开关设计 | 第81-85页 |
| 4.6 脉冲功率开关 | 第85-90页 |
| 4.6.1 脉冲功率开关介绍 | 第85-86页 |
| 4.6.2 KMAX-FRC装置上的脉冲功率开关 | 第86-88页 |
| 4.6.3 脉冲功率开关与高压电容器的装配 | 第88-90页 |
| 4.7 电容器机柜 | 第90-91页 |
| 4.8 集电板 | 第91-92页 |
| 4.9 罗氏线圈 | 第92-97页 |
| 4.9.1 罗氏线圈测量电流的原理 | 第92-93页 |
| 4.9.2 罗氏线圈积分器 | 第93-95页 |
| 4.9.3 罗氏线圈的屏蔽结构 | 第95-97页 |
| 4.10 偏置场电感器 | 第97-100页 |
| 4.11 能量传输 | 第100-101页 |
| 4.12 分组时序放电实验 | 第101-107页 |
| 4.12.1 偏置场系统放电 | 第103-104页 |
| 4.12.2 预电离场系统放电 | 第104-105页 |
| 4.12.3 主压缩场系统放电 | 第105页 |
| 4.12.4 主压缩场与Crowbar联合放电 | 第105-106页 |
| 4.12.5 KMAX-FRC时序放电 | 第106-107页 |
| 4.13 本章小结 | 第107-109页 |
| 第五章 基于晶闸管的高压脉冲触发器以及时序触发系统 | 第109-125页 |
| 引言 | 第109页 |
| 5.1 介绍 | 第109-110页 |
| 5.2 高压脉冲触发器的设计 | 第110-115页 |
| 5.2.1 高压脉冲触发器描述 | 第110-111页 |
| 5.2.2 时序触发系统 | 第111-114页 |
| 5.2.3 氢闸流管灯丝加热电路 | 第114-115页 |
| 5.3 电路分析以及模拟 | 第115-117页 |
| 5.3.1 脉冲产生电路 | 第115页 |
| 5.3.2 电路模拟 | 第115-117页 |
| 5.4 实验安排 | 第117-123页 |
| 5.4.1 高压脉冲触发器测试 | 第117-119页 |
| 5.4.2 高压脉冲触发器在KMAX-FRC中的应用 | 第119-123页 |
| 5.5 本章小结 | 第123-125页 |
| 第六章 高重复率纳秒脉冲触发器 | 第125-137页 |
| 引言 | 第125页 |
| 6.1 介绍 | 第125-126页 |
| 6.2 脉冲触发器电路及其分析 | 第126-128页 |
| 6.3 实验安排和结果 | 第128-134页 |
| 6.3.1 单脉冲操作 | 第129-131页 |
| 6.3.2 抖动 | 第131-132页 |
| 6.3.3 重复率操作 | 第132-134页 |
| 6.4 本章小结 | 第134-137页 |
| 第七章 脉冲注气系统 | 第137-155页 |
| 引言 | 第137页 |
| 7.1 背景 | 第137-140页 |
| 7.1.1 帕邢定律 | 第137-139页 |
| 7.1.2 影响气体放电击穿电压的因素 | 第139-140页 |
| 7.1.3 中性气体对等离子体的影响 | 第140页 |
| 7.2 脉冲注气系统的设计 | 第140-144页 |
| 7.2.1 电磁阀屏蔽盒设计 | 第141-143页 |
| 7.2.2 FRC馈气瓶及脉冲气体注气管道设计 | 第143-144页 |
| 7.3 脉冲注气阀驱动器 | 第144-146页 |
| 7.4 脉冲注气系统气压测量 | 第146-151页 |
| 7.5 本章小结 | 第151-155页 |
| 第八章 FRC初步实验 | 第155-193页 |
| 引言 | 第155-156页 |
| 8.1 三探针电子温度和密度诊断 | 第156-159页 |
| 8.2 干涉仪电子密度诊断 | 第159-162页 |
| 8.3 FRC内部磁场结构测量实验 | 第162-181页 |
| 8.3.1 磁探针理论 | 第162-164页 |
| 8.3.2 KMAX-FRC磁探针设计 | 第164-167页 |
| 8.3.3 磁探针标定 | 第167-170页 |
| 8.3.4 FRC内部磁场剖面诊断 | 第170-181页 |
| 8.4 FRC传输速度诊断 | 第181-189页 |
| 8.4.1 APD光路传输系统 | 第181-183页 |
| 8.4.2 FRC传输速度诊断设置 | 第183-186页 |
| 8.4.3 FRC传输速度分析 | 第186-189页 |
| 8.5 高速摄影 | 第189-191页 |
| 8.6 本章小结 | 第191-193页 |
| 第九章 总结与展望 | 第193-197页 |
| 9.1 工作总结 | 第193-195页 |
| 9.2 存在的问题及展望 | 第195-197页 |
| 参考文献 | 第197-203页 |
| 附录A KMAX-FRC操作指南 | 第203-209页 |
| 附录B 快速相机程序 | 第209-211页 |
| 附录C KMAX-FRC差分放大器 | 第211-215页 |
| 附录D KMAX-FRC天线参数 | 第215-219页 |
| 附录E 纳秒延时发生器使用说明 | 第219-225页 |
| 致谢 | 第225-227页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第227-228页 |
