受控核聚變裝置真空環(huán)境特點(diǎn)
受控核聚變裝置中，大部分注入氣體不參加等離子體儲存過程，需用抽速非常大的真空泵。在JET裝置中等離子體體積150m3，真空室的體積190m3，裝置的中性注入器配置了抽速9×104L/S的冷凝泵，而實(shí)驗(yàn)性功率堆需要抽速高達(dá)每秒數(shù)百萬升的大型真空泵。
裝置要求清潔超高真空條件。早期托卡馬克裝置采用油真空系統(tǒng)，得到等離子體參數(shù)較低?，F(xiàn)在多采用無油抽氣手段，并且各活動連結(jié)使用金屬密封，可獲得10-7Pa的清潔超高真空。托克馬克裝置要求運(yùn)行時(shí)工作壓力為10-1Pa—10- 3Pa．磁壓縮型裝置為10Pa～10-1Pa。因而要求抽氣設(shè)備能排走大量氫負(fù)載，同時(shí)需要寬量程真空計(jì)，放電時(shí)產(chǎn)生的高能等離子體與器壁相互作用，使器壁解吸大量雜質(zhì)氣體進(jìn)入等離子體中，使輻射損失增大，影響反應(yīng)能量，同時(shí)加速器壁材損失，降低反應(yīng)堆壽命。
受控聚變裝置真空系統(tǒng)必須考慮電磁場的影響。真空室的設(shè)計(jì)除考慮磁場的滲透影響外，還要考慮在磁場作用下產(chǎn)生的應(yīng)力。選用濺射離子泵，需要考慮泵磁場對電磁場的影響。裝置對真空測量也有特殊要求，即要能快速反應(yīng)，測量壓強(qiáng)高，又要能防磁。裝置的真空檢漏與一般真空設(shè)備不同，由于有強(qiáng)烈放射性，裝置不易接近。為此，需要遙控檢漏。裝置中使用的氘與氦質(zhì)量差不多，使用氦質(zhì)譜檢漏儀本底噪聲高。需采用其它示蹤氣體，也可以用四極質(zhì)譜儀檢漏。
