磁约束可控核聚变——托卡马克装置中性束注入器

中国环流器二号（HL-2M) 是具有先进磁约束位形的大型常规磁体托卡马克聚变实验装置，作为国际热核聚变实验堆（ITER）装置的一个卫星型装置，用于开展近堆芯等离子体聚变物理实验，解决未来聚变实验堆的物理问题和部分工程技术问题。

装置采用中性束注入，中性束注入器由slower加速器公司完成工程设计与制造，主要用于等离子体加热，使得等离子体达到高温核聚变试验需要的温度。NBI中性束注入器由离子源、强流离子源加速器、真空室、偏转磁体、离子束中性化器、主离子吞噬器、量热靶、大抽速低温泵、刮削器、飘移管道、磁屏蔽罩等组成，技术复杂、加工难度极大，离子束能80keV，离子束流45A, 脉冲宽度5s的水冷钼电极离子源加速器，第一、二、三、四电极板上的电压依次为 80kV，72kV，-3kV，0V，引出区域电极间距中的电场强度小于等于10kV/mm，非工作状态真空环境5×10^-4Pa，工作状态下（主动送气），气压0.3Pa~0.8Pa.。离子束引出期间，电极板上的热负荷密度平均值可达到1×106W/m2。