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ASIPP. 直线等离子体发生装置方案设计. 2009 年 02 月. ASIPP. 直线等离子体发生装置的意义及国内外概况 拟建两台装置的目的与要求 当前的概念设计 等离子体源的选择与设计. ASIPP. 直线等离子体装置（ Linear Plasma Device ， LPD ）： 能够产生和维持一直线段稳态等离子体的装置 直线等离子体装置的分类：. ASIPP. 国外直线等离子发生装置部分参数. ASIPP. 日本原研设备. ASIPP. PISCES-A. ASIPP. 科大 LMP 设备.

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  1. ASIPP 直线等离子体发生装置方案设计 2009年02月

  2. ASIPP • 直线等离子体发生装置的意义及国内外概况 • 拟建两台装置的目的与要求 • 当前的概念设计 • 等离子体源的选择与设计

  3. ASIPP 直线等离子体装置（Linear Plasma Device，LPD）： 能够产生和维持一直线段稳态等离子体的装置 直线等离子体装置的分类：

  4. ASIPP 国外直线等离子发生装置部分参数

  5. ASIPP 日本原研设备

  6. ASIPP PISCES-A

  7. ASIPP 科大LMP设备 使用钨丝直流放电及射频螺旋波放电，磁场0～1000G

  8. ASIPP • 直线等离子体发生装置的意义及国内外概况 • 拟建两台装置的目的与要求 • 当前的概念设计 • 等离子体源的选择与设计

  9. ASIPP

  10. ASIPP • 直线等离子体发生装置的意义及国内外概况 • 拟建装置的目的与要求 • 当前的概念设计 • 等离子体源的选择与设计

  11. ASIPP 浙江大学直线等离子体设备概念设计： • 用两个1m长，内径300mm的管道组成主腔室 • 采用LaB6以及螺旋波天线作为等离子体源 • 源区与主腔室间有闸板阀 • 源区必须保证足够磁场强度

  12. ASIPP 线圈 直线真空管 离子源 射频天线 抽气系统 控制电源

  13. ASIPP

  14. ASIPP

  15. ASIPP • 直线等离子体发生装置的意义及国内外概况 • 拟建两台装置的目的与要求 • 当前的概念设计 • 等离子体源的选择与设计

  16. ASIPP • LaB6特性： 红紫色固体。等轴晶系。密度2.61g/cm3。熔点2710℃。 加热到1600OC左右大量发射电子，同时具有较低的蒸发率，大量用于生产电子源。 国内有大量的企业提供LaB6，纯度最高一般为99.5％ PISCES 测试结果

  17. ASIPP • 钨丝加热LaB6板材 等离子体源结构图（ PISCES-A ） • 钨丝电流约100A，加热平板LaB6阴极至1600°C 左右，工作气体0.1-1Pa，发生电弧放电产生等离子体，弧电压小于100V，电流在安培量级 • 特点：原理简单，技术比较成熟，国外大部分设备使用类似源 • 难点： LaB6板的支撑，水冷设计 • 造价： LaB6几千元，其他稀有金属包括Mo和Ta Ta 环

  18. ASIPP • LaB6直接通电加热释放电子 名古屋大学仿制了PISCES的等离子体源（称为旁热型），同时研发了直热型电子源。 NAGDIS－I上的测试结果(电子密度)： 直热型1X1019m-3（阴极功率3KW） 旁热型1X1019m-3 （阴极功率7～8KW） 直热型LaB6电子发射装置

  19. ASIPP • 更紧凑的直热型电子源 将热压成筒状，再用线切割方式加工成双螺旋结构。 特点：结构紧凑，能够产生高密度等离子体 难点：加工困难，极可能在加工过程中碎裂 可以作为一个备选方案，必要时候向国外购买，只需做好相应的电源及冷却设计 日本原研设备的等离子体源 加工示意图

  20. ASIPP • Cascaded Arc 优点：制造材料常见，有相关图纸，北航方面人员有使用经验 难点：水冷设计复杂，制造精度要求极高，腔室必须进行相应设计

  21. ASIPP 必须使用Orifice控制源区与输运区的压力(104数量级差别)

  22. ASIPP Thank you!

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