IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017
ВЕРИФИКАЦИЯ РАСЧЕТНОГО КОДА ВОССТАНАВЛЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ С ПРЯМЫМИ ИЗМЕРЕНИЯМИ ДАТЧИКОВ ХОЛЛА
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
В Казахстане городе Курчатове Восточно-Казахстанской области по решению Президента Республики Казахстан Н.А. Назарбаева в поддержку участия РК как партнера России в программе ИТЭР, а также для развития в стране современных направлений науки, техники и технологий и подготовки высококвалифицированных научных и инженерных кадров создается Казахстанский Материаловедческий Токамак (КТМ) [2, 3].
На данный момент актуальностью является то, что на начальном этапе запуска токамакаКТМ одной из важных задач является получения необходимой конфигурации магнитного поля внутри вакуумной камеры для организации плазменного пробоя.
Для определения конфигурации созданного магнитного поля от электромагнитных катушек на токамаке КТМ существует возможность использовать имеющиеся электромагнитные датчики (датчики напряжения обхода) находящиеся внутри вакуумной камеры. Обработанный сигнал с датчиков напряжения обхода (ДНО) используется специальным расчетным кодом, который и определяет значение магнитного поля внутри вакуумной камеры. Однако существует необходимость проверки достоверности результатов расчетного кода.
В предыдущей статьебыла описана разработанная конструкция для прямого измерения полоидального магнитного поля внутри вакуумной камеры (ВК) токамака КТМ.
Перед началом проведения экспериментальных пусков нужно было провести калибровку ДХ. Калибровка ДХ проводилась тремя методами:
- калибровка с помощью малой катушки Гельмгольца;
- калибровка с помощью полоидальных обмоток PF3 и PF6;
- калибровка с помощью тороидальных катушек.
После проведения всех выше сказанных работ было определено коэффициент чувствительности для всех ДХ. Полученные данные приведены на таблице 1.
Таблица1 - Коэффициент чувствительности для всех ДХ
|
№ ДХ |
Чувствительность, мВ/Гс |
№ ДХ |
Чувствительность, мВ/Гс |
№ ДХ |
Чувствительность, мВ/Гс |
|
1.1 |
2,522 |
3.1 |
2,501 |
5.1 |
2,491 |
|
1.2 |
2,591 |
3.2 |
2,332 |
5.2 |
2,361 |
|
1.3 |
2,517 |
3.3 |
2,488 |
5.3 |
2,511 |
|
1.4 |
2,530 |
3.4 |
2,482 |
5.4 |
2,455 |
|
1.5 |
2,485 |
3.5 |
2,514 |
5.5 |
2,272 |
|
1.6 |
2,201 |
3.6 |
2,531 |
5.6 |
2,438 |
|
2.1 |
2,566 |
4.1 |
2,527 |
6.1 |
2,559 |
|
2.2 |
2,488 |
4.2 |
2,499 |
6.2 |
2,538 |
|
2.3 |
2,484 |
4.3 |
2,492 |
6.3 |
2,371 |
|
2.4 |
2,496 |
4.4 |
2,537 |
6.4 |
2,336 |
|
2.5 |
2,448 |
4.5 |
2,469 |
6.5 |
2,419 |
|
2.6 |
2,423 |
4.6 |
2,485 |
6.6 |
2,436 |
Проведя все подготовительные работы,была начата экспериментальная часть. Во время экспериментальных работ конструкционная матрица располагалась в разные положения. Это:
- на внешнем обводе для регистрации вертикальной составляющей магнитного поля;
- на внутреннем обводе для регистрации вертикальной составляющей магнитного поля;
- на внутреннем обводе для регистрации горизонтальной составляющей магнитного поля;
- на внешнем обводе для регистрации горизонтальной составляющей магнитного поля.
Все полученные данные были обработаны и анализированы. На рисунке 2 и 3 приведены данные полученные по радиальной и вертикальной составляющей для одного уровня полоидального магнитного поля.
Для наглядности выше сказанных слов на рисунке 1 приведено изображение восстановленная картами магнитных полей.
Рисунок-1. Восстановление области нуля
с помощью расчетного кода MMF
Проведенные расчеты показывают, что
– методика определения области нуля с помощью расчетного кода MMF и прямыми измерениями ДХ схожи;
– имеются небольшие отклонения в значении магнитных полей, которые объяснимы с погрешностью ДХ;
– так же значение магнитных полей не сходятся ближе к внутреннему обводу, объяснимо тем, что ближе к внутреннему обводу создаются большие токи с CS. Которые очень сильно влияют для восстановления магнитных полей ближе к внутреннему обводу;
– было доказано что востановление карты магнитных полей с помощью 10 штатными ДНО сильно отличаются от реальности, в связи с этим было доказано что с увеличением ДНО наростает и точность востановления карты магнитных полей.
Установлено, что область нуля, как и с прямыми измерениями ДХ, так и по расчетным кодом MMF очень близки, что дает возможность в дальнейшем использовать методики восстановления области нуля с расчетным кодом.