CN114740244B - 一种用于等离子体电流分布诊断的罗氏线圈探针 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于等离子体电流分布诊断的罗氏线圈探针,包括外壳组件、外隔热护套、罗氏线圈阵列和内隔热护套,外隔热护套固定设置在所述外壳组件内部,罗氏线圈阵列固定设置在所述外隔热护套内部,所述罗氏线圈阵列包括多个线性排列设置的罗氏线圈,多个内隔热护套分别固定设置在多个所述罗氏线圈内部;本发明通过设置导热的外壳组件,将承受的等离子体热流快速传导,极大降低高温等离子体对罗氏线圈造成的热流冲击,通过设置外隔热护套和内隔热护套实现对罗氏线圈的防护,能够进一步减少等离子体热流在罗氏线圈上的热负荷;整个罗氏线圈探针结构耐受热负荷的能力强,适用于诊断中大型托卡马克装置中高温等离子体边界的电流分布。

Description

一种用于等离子体电流分布诊断的罗氏线圈探针
技术领域
本发明涉及等离子体检测领域,具体涉及一种用于等离子体电流分布诊断的罗氏线圈探针。
背景技术
在托卡马克核聚变实验装置中,环向等离子体电流分布j||(r)是一个关键的参量,它产生的极向磁场Bp是构成托卡马克约束磁场位形的重要成分,其分布与等离子体的稳定性、平衡位形和压强分布均密切相关。理论和实验都表明j||(r)分布所决定的磁剪切因子s在抑制湍流输运和形成输运垒过程中有重要作用;边界和刮削层区域的等离子体湍流常常表现为一种丝状结构,扰动平行电流
Figure BDA0003577744760000011
对这种结构的径向传播特性有重要影响,进而会影响到边界区域等离子体的输运过程和约束特性。因此,等离子体边界电流分布j||(r)的诊断有助于深入理解等离子体中的多种关键物理过程,具有重要意义。
由于等离子体边界区的径向范围只有几个厘米,其中的等离子体电流分布又具有时空快变的特性,因此实验上测量边界j||(r)难度很大,对诊断技术的精度和时空分辨能力均有较高要求。
在托卡马克装置中,罗氏线圈广泛应用于磁体线圈电流测量,同时也是测量等离子体总电流和真空室涡流的标准诊断手段,但将罗氏线圈作为探针来测量托卡马克等离子体内部的电流分布则较为困难,主要是因为罗氏线圈难以承受托卡马克等离子体的高温环境。该类罗氏线圈探针尚无在中大型托卡马克装置上应用的先例,只在少数低参数、短脉冲的小型装置上得到应用,如印度的SINP、日本的TST-2等,这些探针结构较简单、热防护性能不足,难以用于诊断中大型托卡马克的等离子体电流。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有托卡马克装置中缺乏有效的边界等离子体电流分布诊断手段、以及普通罗氏线圈探测器难以用于高温等离子体内部电流测量,目的在于提供一种用于等离子体电流分布诊断的罗氏线圈探针,解决了通过罗氏线圈探针诊断中大型托卡马克边界的等离子体电流问题。
本发明通过下述技术方案实现:
一种用于等离子体电流分布诊断的罗氏线圈探针,包括:
外壳组件;
外隔热护套,其固定设置在所述外壳组件内部;
罗氏线圈阵列,其固定设置在所述外隔热护套内部,所述罗氏线圈阵列包括多个线性排列设置的罗氏线圈;
多个内隔热护套,其分别固定设置在多个所述罗氏线圈内部。
具体地,设定与所述罗氏线圈线性排列方向平行的方向为x轴,并根据x轴设定水平的y轴和竖直的z轴;
设定-x方向为前端,+x方向为后端,+y方向为右端,-y方向为左端,+z方向为上端,-z方向为下端;
所述外隔热护套包括:
上护套,其下侧面设置有与所述罗氏线圈阵列适配的上凹槽,所述上凹槽后端开口;
下护套,其上侧面设置有与所述罗氏线圈适配阵列的下凹槽,所述下凹槽与所述上凹槽对应设置,且所述下凹槽后端开口;
所述上护套的下侧面与所述下护套的上侧面贴合,且构成用于放置所述罗氏线圈阵列的矩形槽,所述矩形槽的左侧面和右侧面设置有第一通孔。
具体地,所述外壳组件包括:
石墨外壳,其为后端开口的矩形腔体,所述石墨外壳的左侧面和右侧面设置有多个与所述第一通孔对应的第三通孔;
封盖组件,其设置在所述石墨外壳的后端,且通过螺钉与所述石墨外壳固定连接;
所述外隔热护套设置在所述石墨外壳内,且所述外隔热护套与所述封盖组件固定连接。
具体地,所述封盖组件包括:
钢支撑,其为前端开口的矩形腔体,所述外隔热护套与所述钢支撑的前侧面连接;
垫块,其设置在所述钢支撑内,且所述垫块的前侧面设置有与罗氏线圈阵列抵靠的凸起,所述垫块与所述钢支撑连接,并对所述罗氏线圈阵列施加朝向-x方向的作用力;
底座和绝缘垫片,所述底座与所述钢支撑的后侧面固定连接,且所述绝缘垫片设置在所述底座与所述钢支撑之间;
其中,所述钢支撑的前侧面设置有x轴向的第一直孔和第二直孔,所述钢支撑设置在所述石墨外壳的后端内侧,且所述钢支撑的外侧面与所述石墨外壳的内侧面贴合;
所述垫块上设置有与所述第二直孔同轴的短通孔,所述外隔热护套的前端设置有与所述第一直孔同轴的前端螺孔,所述外隔热护套的后端设置有与所述第一直孔同轴的后端通孔;
长螺杆的前端穿过所述第一直孔、所述后端通孔与所述前端螺孔螺纹连接;
短螺杆穿过所述短通孔、所述第二直孔与所述底座上的螺孔螺纹连接。
优选地,所述罗氏线圈的数量为3~5个,所述罗氏线圈包括:
骨架;
漆包线,其缠绕在所述骨架上;
第一连接件,其固定设置在所述骨架的外侧面与所述外隔热护套的内侧面之间,还设置在相邻的两个所述罗氏线圈之间;
其中,所述漆包线与所述外隔热护套之间设置有间隙,相邻的两个所述罗氏线圈的漆包线之间设置有间隙。
具体地,所述骨架包括:
前侧面,其与x轴垂直设置;
后侧面,其与所述前侧面平行设置;
上侧面,其与z轴垂直设置,且所述上侧面的前边与所述前侧面的上边垂直固定连接,所述上侧面的后边与所述后侧面的上边垂直固定连接;
下侧面,其与所述上侧面平行设置,且所述下侧面的前边与所述前侧面的下边垂直固定连接,所述上侧面的后边与所述后侧面的下边垂直固定连接;
其中,至少四个所述第一连接件分别设置在所述前侧面与所述上侧面、所述前侧面与所述下侧面、所述后侧面与所述上侧面、所述后侧面与所述上侧面的连接处;
所述漆包线绕制在所述前侧面和所述后侧面时,绕制方向与x-y面平行;
所述漆包线绕制在所述上侧面和所述下侧面时,绕制方向与y-z面平行。
具体地,所述内隔热护套包括:
矩形块,其内部设置有沿y轴的且贯穿所述矩形块的左侧面和右侧面的第二通孔;
第二连接件,其固定设置在所述矩形块的外侧面与所述骨架的内侧面之间;
其中,所述漆包线与所述矩形块之间设置有间隙,所述第二连接件设置在所述矩形块与所述骨架之间,且所述第二连接件与所述第一连接件对应设置。
作为一种实施方式,所述第一连接件为设置在所述骨架的八个顶角处的八个圆角台阶;
所述第二连接件为设置在所述矩形块的八个顶角处的圆角台阶。
优选地,所述下凹槽的下侧面设置有用于引出所述漆包线的线槽;
所述垫块、所述钢支撑、所述绝缘垫片和所述底座上均设置有x轴向的用于引出所述漆包线的线孔,所述线孔的中轴线与所述外壳组件的x轴向中线重合。
作为一种优选,所述骨架在y轴上的宽度为20~40mm,所述骨架在x轴上的长度为10~20mm,所述骨架在z轴上的高度为15~30mm;
所述前侧面、所述后侧面、所述上侧面、所述下侧面的厚度为0.5~3mm,其材质为氧化铝陶瓷;
所述漆包线的绕制层数为2~6层,绕制匝数为100~10000匝;
所述矩形块材质为氧化锆陶瓷,所述矩形块在y轴上的宽度为20~40mm,所述矩形块在x轴上的长度为6~12mm,所述矩形块在z轴上的高度为12~24mm,所述第二通孔的尺寸为3~6mm×10~20mm,所述矩形块的壁厚为1~3mm;
所述上护套/所述下护套的材质为氧化锆陶瓷,所述上护套/下护套在y轴上的宽度为30~50mm,所述上护套/下护套在x轴上的长度为40~120mm,所述上护套/下护套在z轴上的高度为10~20mm,所述上护套/下护套的壁厚为2~4mm;
所述石墨外壳在y轴上的宽度为34~60mm,所述石墨外壳在x轴上的长度为50~140mm,所述石墨外壳在z轴上的高度为24~50mm,所述石墨外壳的壁厚为2~5mm;
所述钢支撑在y轴上的宽度为20~40mm,所述钢支撑在x轴上的长度为5~15mm,所述钢支撑在z轴上的高度为20~40mm,所述钢支撑的壁厚为3~6mm;
所述垫块的材质为聚四氟乙烯,所述绝缘垫片的材质为氧化铝陶瓷,所述垫片的尺寸为15~30mm×15~30mm×2~5mm。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
本发明通过设置导热的外壳组件,将承受的等离子体热流快速传导,极大降低高温等离子体对罗氏线圈造成的热流冲击;
通过设置有耐高温性、良好的电气绝缘性能和较低的导热系数的外隔热护套和内隔热护套实现对罗氏线圈的防护,能够进一步减少等离子体热流在罗氏线圈上的热负荷;
整个罗氏线圈探针结构耐受热负荷的能力强,适用于诊断中大型托卡马克装置中高温等离子体边界的电流分布。
附图说明
附图示出了本发明的示例性实施方式,并与其说明一起用于解释本发明的原理,其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解,并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。
图1是根据本发明所述的一种用于等离子体电流分布诊断的罗氏线圈探针的结构示意图。
图2是根据本发明所述的一种用于等离子体电流分布诊断的罗氏线圈探针的***图。
图3是根据本发明所述的罗氏线圈的结构示意图。
图4是根据本发明所述的内隔热护套的结构示意图。
附图标记:1-石墨外壳,2-上护套,3-罗氏线圈,4-内隔热护套,5-垫块,6-钢支撑,7-绝缘垫片,8-底座,9-下护套,10-第三通孔,11-上凹槽,12-第一通孔,13-下凹槽,14-线孔,15-短通孔,16-后端通孔,17-第一直孔;
31-前侧面,32-后侧面,33-上侧面,34-下侧面,35-第一连接件,41-矩形块,42-第二通孔,43-第二连接件。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容,而非对本发明的限定。
另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分。
在不冲突的情况下,本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图1、图2、图3和图4并结合实施方式来详细说明本发明。
实施例一
本实施例针对传统的罗氏线圈3无法在大型托卡马克装置中进行使用,本实施例提供一种用于等离子体电流分布诊断的罗氏线圈3探针,包括外壳组件、外隔热护套、罗氏线圈阵列和内隔热护套4。
外壳组件,其具备良好的导热性能,可以迅速将承受的等离子体热流传导到后端支撑结构(其支撑结构可根据具体的情况进行设定)上,极大降低高温等离子体对罗氏线圈3造成的热流冲击。
另外,设定后端支撑结构具有良好的传热性能,能够将外壳组件承受的热流迅速导向后方,避免热负荷积累造成外壳组件的温度过高。
外隔热护套固定设置在外壳组件内部,罗氏线圈阵列固定设置在外隔热护套内部。外隔热护套固定罗氏线圈阵列,且外隔热护套具有良好的隔热性能,能够避免等离子体热量在罗氏线圈3的外部的热负荷,从而提升探针结构耐受热负荷的能力。
罗氏线圈阵列包括多个线性排列设置的罗氏线圈3,通过多个线性排列的罗氏线圈3,可以实现测量中大型托卡马克装置中边界等离子体的电流及其径向分布。
多个内隔热护套4分别固定设置在多个罗氏线圈3内部,内隔热护套4具有良好的隔热性能,能够在避免等离子体热量在罗氏线圈3的内部的热负荷,从而提升探针结构耐受热负荷的能力。
实施例二
本实施例针对实施例一的具体结构进行说明,为了描述方便描述,本实施例建立xyz三维坐标系,设定与罗氏线圈3线性排列方向平行的方向为x轴,并根据x轴设定水平的y轴和竖直的z轴;
且为了后述的描述,对前后左右上下的方位进行规定,设定-x方向为前端,+x方向为后端,+y方向为右端,-y方向为左端,+z方向为上端,-z方向为下端。
罗氏线圈3的数量为3~5个,且相邻的罗氏线圈3之间相互独立。罗氏线圈3包括骨架、漆包线和第一连接件35。
漆包线缠绕在骨架上,第一连接件35固定设置在骨架的外侧面与外隔热护套的内侧面之间,还设置在相邻的两个罗氏线圈3之间;第一连接件35的功能是防止漆包线与外隔热护套接触,也防止相邻的两个罗氏线圈3之间的漆包线接触。
因此需要保证漆包线与外隔热护套之间设置有间隙,相邻的两个罗氏线圈3的漆包线之间设置有间隙。
下面对骨架的具体结构进行说明,骨架采用空心矩形截面柱体氧化铝陶瓷,为了描述方便,设定骨架包括前侧面31、后侧面32、上侧面33和下侧面34,四个侧面首尾相接构成矩形方框结构,即如图3所示,其可以为一体成型的结构,也可以为拼接式结构。
前侧面31与x轴垂直设置,后侧面32与前侧面31平行设置,上侧面33与z轴垂直设置,且上侧面33的前边与前侧面31的上边垂直固定连接,上侧面33的后边与后侧面32的上边垂直固定连接,下侧面34与上侧面33平行设置,且下侧面34的前边与前侧面31的下边垂直固定连接,上侧面33的后边与后侧面32的下边垂直固定连接。
因此为了实现第一连接件35的隔离功能,设定至少四个第一连接件35分别设置在前侧面31与上侧面33、前侧面31与下侧面34、后侧面32与上侧面33、后侧面32与上侧面33的连接处。
作为一种优选,在本实施例中第一连接件35为设置在骨架的八个顶角处的八个圆角台阶,通过设置如图3所示的圆角台阶,即可以实现避免漆包线的接触的目的。
在进行漆包线的缠绕时,需要有一定的规律,即当漆包线绕制在前侧面31和后侧面32时,绕制方向与x-y面平行;
当漆包线绕制在上侧面33和下侧面34时,绕制方向与y-z面平行。
同时,本实施例提供罗氏线圈3的一个参考尺寸数据。
骨架在y轴上的宽度为20~40mm,骨架在x轴上的长度为10~20mm,骨架在z轴上的高度为15~30mm;
前侧面31、后侧面32、上侧面33、下侧面34的厚度为0.5~3mm,其材质为氧化铝陶瓷;
漆包线的绕制层数为2~6层,绕制匝数为100~10000匝。
实施例三
本实施例是在实施例二的基础上继续对内隔热护套4的结构加以说明。其中内隔热护套4需要分别放置在罗氏线圈3的骨架内,因此内隔热护套4的数量与罗氏线圈3的数量相等。
内隔热护套4包括矩形块41和连接块。
矩形块41内部设置有沿y轴的且贯穿矩形块41的左侧面和右侧面的第二通孔42,即为空心矩形截面柱体。
第二连接件43固定设置在矩形块41的外侧面与骨架的内侧面之间,第二连接件43的功能与第一连接件35的功能类似,是防止漆包线与内隔热护套4接触,因此需要保证漆包线与矩形块41之间设置有间隙,第二连接件43设置在矩形块41与骨架之间。
与实施例一中的第一连接件35的结构类似,本实施例中第二连接件43为设置在矩形块41的八个顶角处的圆角台阶,且第二连接件43与第一连接件35对应设置,即实现外侧的圆角台阶与内侧的圆角台阶接触。
可以根据具体的情况选择是否将圆角台阶连接。
例如:图3中的第一连接件35,处于y轴向的两个圆角台阶不连接。
图4中的第二连接件43,处于y轴向的两个圆角台阶连接。
同时,本实施例提供内隔热护套4的一个参考尺寸数据。
矩形块41材质为氧化锆陶瓷,矩形块41在y轴上的宽度为20~40mm,矩形块41在x轴上的长度为6~12mm,矩形块41在z轴上的高度为12~24mm,第二通孔42的尺寸为3~6mm×10~20mm,矩形块41的壁厚为1~3mm。
实施例四
本实施例在实施例三的基础上,对外隔热护套的结构加以说明。
外隔热护套包括上护套2和下护套9,两个半壳可以拼接成为长方体结构,罗氏线圈3置于长方体结构内。
上护套2的下侧面34设置有与罗氏线圈阵列适配的上凹槽11,上凹槽11后端开口;下护套9的上侧面33设置有与罗氏线圈3适配阵列的下凹槽13,下凹槽13与上凹槽11对应设置,且下凹槽13后端开口;
上护套2的下侧面34与下护套9的上侧面33贴合,且构成用于放置罗氏线圈阵列的矩形槽,矩形槽的左侧面和右侧面设置有与第二通孔42对应的第一通孔12。
罗氏线圈阵列放置在矩形槽内,且通过第一连接件35与矩形槽的内侧面贴合。
同时,本实施例提供外隔热护套的一个参考尺寸数据。
上护套2/下护套9的材质为氧化锆陶瓷,上护套2/下护套9在y轴上的宽度为30~50mm,上护套2/下护套9在x轴上的长度为40~120mm,上护套2/下护套9在z轴上的高度为10~20mm,上护套2/下护套9的壁厚为2~4mm。
第一通孔12的尺寸与第二通孔42匹配,可以选用为3~6mm×10~20mm。
实施例五
本实施例对外壳组件的结构加以说明。
外壳组件包括石墨外壳1和封盖组件。
石墨外壳1为后端开口的矩形腔体,石墨外壳1的左侧面和右侧面设置有多个与第一通孔12对应的第三通孔10;
封盖组件设置在石墨外壳1的后端,且通过螺钉与石墨外壳1固定连接,封盖组件实现对石墨外壳1的后端开口的封闭,内部的外隔热护套进行固定,同时可以对位于罗氏线圈阵列在外隔热护套内的位置进行固定。
外隔热护套设置在石墨外壳1内,且外隔热护套与封盖组件固定连接。
封盖组件包括钢支撑6、垫块5、底座8和绝缘垫片7,其中钢支撑6用于与石墨外壳1固定,实现对外隔热护套的固定。垫块5用于支撑罗氏线圈阵列,实现将罗氏线圈阵列固定在外护套内。
钢支撑6为前端开口的矩形腔体,钢支撑6的前侧面31设置有x轴向的第一直孔17和第二直孔,钢支撑6设置在石墨外壳1的后端内侧,且钢支撑6的外侧面与石墨外壳1的内侧面贴合,一般情况通过垂直于石墨外壳1的上侧面33、左侧面、右侧面和下侧面34的螺钉实现钢支撑6与石墨外壳1的固定连接。
第一直孔17的位置与外隔热护套的位置对应,即对应于外隔热护套的四角。
第二直孔的位置与垫块5的位置对应,即对应垫块5的四角。
因此,相邻的两个第一直孔17之间的距离大于相邻的两个第二直孔之间的距离。
垫块5设置在钢支撑6内,且垫块5的前侧面31设置有与第一连接件35适配的凸起,通过垫块5对罗氏线圈阵列施加朝向前端的作用力,从而实现将罗氏线圈阵列固定在上凹槽11和凹槽拼接的矩形槽内。
垫块5上设置有与第二直孔同轴的短通孔15,外隔热护套的前端设置有与第一直孔17同轴的前端螺孔,外隔热护套的后端设置有与第一直孔17同轴的后端通孔16。
长螺杆的前端穿过第一直孔17、后端通孔16与前端螺孔螺纹连接;短螺杆穿过短通孔15、第二直孔与底座上8的螺孔螺纹连接。
长螺杆沿x轴设置,在本实施例中通过设置4个长螺杆实现外隔热护套与钢支撑6的固定连接。
底座8与钢支撑6的后侧面32固定连接,且绝缘垫片7设置在底座8与钢支撑6之间;绝缘垫片7的作用是实现钢支撑6和底座8之间电气绝缘的同时兼顾较好的传热性能。
同时,本实施例提供外壳组件的一个参考尺寸数据。
石墨外壳1在y轴上的宽度为34~60mm,石墨外壳1在x轴上的长度为50~140mm,石墨外壳1在z轴上的高度为24~50mm,石墨外壳1的壁厚为2~5mm;
钢支撑6在y轴上的宽度为20~40mm,钢支撑6在x轴上的长度为5~15mm,钢支撑6在z轴上的高度为20~40mm,钢支撑6的壁厚为3~6mm;
垫块5的材质为聚四氟乙烯,绝缘垫片7的材质为氧化铝陶瓷,垫片的尺寸为15~30mm×15~30mm×2~5mm。
第一直孔17的直径1.6~3mm、深2~5mm;
第二直孔的直径2~4mm、深2~5mm,如果第二直孔与底座8和绝缘垫片7重合了,最好也穿过底座8和绝缘垫片7。
短通孔15为沉孔,沉孔直径4~8mm、深3~6mm,沉孔底部有2~4mm的通孔。
前端螺孔的直径1.6~3mm,后端通孔17的直径为1.6~3mm,前端螺孔与后端通孔之间的距离约40~100mm。
实施例六
为了便于漆包线的引出,本实施例在下凹槽13的下侧面34设置用于引出漆包线的线槽;该线槽宽10~20mm、深1~2mm。
垫块5、钢支撑6、绝缘垫片7和底座8上均设置有x轴向的用于引出漆包线的线孔14,线孔14的直径10~20mm,线孔14的中轴线与外壳组件的x轴向中线重合。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解,上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明,而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言,在上述发明的基础上还可以做出其它变化或变型,并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种用于等离子体电流分布诊断的罗氏线圈探针,其特征在于,包括:
外壳组件;
外隔热护套,其固定设置在所述外壳组件内部;
罗氏线圈阵列,其固定设置在所述外隔热护套内部,所述罗氏线圈阵列包括多个线性排列设置的罗氏线圈;
多个内隔热护套,其分别固定设置在多个所述罗氏线圈内部;
设定与所述罗氏线圈线性排列方向平行的方向为x轴,并根据x轴设定水平的y轴和竖直的z轴;
设定-x方向为前端,+x方向为后端,+y方向为右端,-y方向为左端,+z方向为上端,-z方向为下端;
所述外隔热护套包括:
上护套,其下侧面设置有与所述罗氏线圈阵列适配的上凹槽,所述上凹槽后端开口;
下护套,其上侧面设置有与所述罗氏线圈适配阵列的下凹槽,所述下凹槽与所述上凹槽对应设置,且所述下凹槽后端开口;
所述上护套的下侧面与所述下护套的上侧面贴合,且构成用于放置所述罗氏线圈阵列的矩形槽,所述矩形槽的左侧面和右侧面设置有第一通孔。
2.根据权利要求1所述的一种用于等离子体电流分布诊断的罗氏线圈探针,其特征在于,所述外壳组件包括:
石墨外壳,其为后端开口的矩形腔体,所述石墨外壳的左侧面和右侧面设置有多个与所述第一通孔对应的第三通孔;
封盖组件,其设置在所述石墨外壳的后端,且通过螺钉与所述石墨外壳固定连接;
所述外隔热护套设置在所述石墨外壳内,且所述外隔热护套与所述封盖组件固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于等离子体电流分布诊断的罗氏线圈探针,其特征在于,所述封盖组件包括:
钢支撑,其为前端开口的矩形腔体,所述外隔热护套与所述钢支撑的前侧面连接;
垫块,其设置在所述钢支撑内,且所述垫块的前侧面设置有与罗氏线圈阵列抵靠的凸起,所述垫块与所述钢支撑连接,并对所述罗氏线圈阵列施加朝向-x方向的作用力;
底座和绝缘垫片,所述底座与所述钢支撑的后侧面固定连接,且所述绝缘垫片设置在所述底座与所述钢支撑之间;
其中,所述钢支撑的前侧面设置有x轴向的第一直孔和第二直孔,所述钢支撑设置在所述石墨外壳的后端内侧,且所述钢支撑的外侧面与所述石墨外壳的内侧面贴合;
所述垫块上设置有与所述第二直孔同轴的短通孔,所述外隔热护套的前端设置有与所述第一直孔同轴的前端螺孔,所述外隔热护套的后端设置有与所述第一直孔同轴的后端通孔;
长螺杆的前端穿过所述第一直孔、所述后端通孔与所述前端螺孔螺纹连接;
短螺杆穿过所述短通孔、所述第二直孔与所述底座上的螺孔螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于等离子体电流分布诊断的罗氏线圈探针,其特征在于,所述罗氏线圈的数量为3~5个,所述罗氏线圈包括:
骨架;
漆包线,其缠绕在所述骨架上;
第一连接件,其固定设置在所述骨架的外侧面与所述外隔热护套的内侧面之间,还设置在相邻的两个所述罗氏线圈之间;
其中,所述漆包线与所述外隔热护套之间设置有间隙,相邻的两个所述罗氏线圈的漆包线之间设置有间隙。
5.根据权利要求4所述的一种用于等离子体电流分布诊断的罗氏线圈探针,其特征在于,所述骨架包括:
前侧面,其与x轴垂直设置;
后侧面,其与所述前侧面平行设置;
上侧面,其与z轴垂直设置,且所述上侧面的前边与所述前侧面的上边垂直固定连接,所述上侧面的后边与所述后侧面的上边垂直固定连接;
下侧面,其与所述上侧面平行设置,且所述下侧面的前边与所述前侧面的下边垂直固定连接,所述上侧面的后边与所述后侧面的下边垂直固定连接;
其中,至少四个所述第一连接件分别设置在所述前侧面与所述上侧面、所述前侧面与所述下侧面、所述后侧面与所述上侧面、所述后侧面与所述上侧面的连接处;
所述漆包线绕制在所述前侧面和所述后侧面时,绕制方向与x-y面平行;
所述漆包线绕制在所述上侧面和所述下侧面时,绕制方向与y-z面平行。
6.根据权利要求5所述的一种用于等离子体电流分布诊断的罗氏线圈探针,其特征在于,所述内隔热护套包括:
矩形块,其内部设置有沿y轴的且贯穿所述矩形块的左侧面和右侧面的第二通孔;
第二连接件,其固定设置在所述矩形块的外侧面与所述骨架的内侧面之间;
其中,所述漆包线与所述矩形块之间设置有间隙,所述第二连接件设置在所述矩形块与所述骨架之间,且所述第二连接件与所述第一连接件对应设置。
7.根据权利要求6所述的一种用于等离子体电流分布诊断的罗氏线圈探针,其特征在于,所述第一连接件为设置在所述骨架的八个顶角处的八个圆角台阶;
所述第二连接件为设置在所述矩形块的八个顶角处的圆角台阶。
8.根据权利要求6所述的一种用于等离子体电流分布诊断的罗氏线圈探针,其特征在于,所述下凹槽的下侧面设置有用于引出所述漆包线的线槽;
所述垫块、所述钢支撑、所述绝缘垫片和所述底座上均设置有x轴向的用于引出所述漆包线的线孔,所述线孔的中轴线与所述外壳组件的x轴向中线重合。
9.根据权利要求8所述的一种用于等离子体电流分布诊断的罗氏线圈探针,其特征在于,所述骨架在y轴上的宽度为20~40mm,所述骨架在x轴上的长度为10~20mm,所述骨架在z轴上的高度为15~30mm;
所述前侧面、所述后侧面、所述上侧面、所述下侧面的厚度为0.5~3mm,其材质为氧化铝陶瓷;
所述漆包线的绕制层数为2~6层,绕制匝数为100~10000匝;
所述矩形块材质为氧化锆陶瓷,所述矩形块在y轴上的宽度为20~40mm,所述矩形块在x轴上的长度为6~12mm,所述矩形块在z轴上的高度为12~24mm,所述第二通孔的尺寸为3~6mm×10~20mm,所述矩形块的壁厚为1~3mm;
所述上护套/所述下护套的材质为氧化锆陶瓷,所述上护套/下护套在y轴上的宽度为30~50mm,所述上护套/下护套在x轴上的长度为40~120mm,所述上护套/下护套在z轴上的高度为10~20mm,所述上护套/下护套的壁厚为2~4mm;
所述石墨外壳在y轴上的宽度为34~60mm,所述石墨外壳在x轴上的长度为50~140mm,所述石墨外壳在z轴上的高度为24~50mm,所述石墨外壳的壁厚为2~5mm;
所述钢支撑在y轴上的宽度为20~40mm,所述钢支撑在x轴上的长度为5~15mm,所述钢支撑在z轴上的高度为20~40mm,所述钢支撑的壁厚为3~6mm;
所述垫块的材质为聚四氟乙烯,所述绝缘垫片的材质为氧化铝陶瓷,所述垫片的尺寸为15~30mm×15~30mm×2~5mm。
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