内置低温泵是EAST装置中为防止杂质从偏虑器靶板附近进入等离子体核心的关键部件之一,可以为EAST长脉冲放电试验提供持续的排灰能力实现装置长脉冲放电。主要在EAST低温控制系统基础上,基于DCS结构设计内置低温泵的监控系统,从而实现低温泵阀箱冷却、运行、回温整个过程的自动监控。

2 K下大型氦低温系统已采用离心式涡轮冷压缩机在低温低压下对饱和液氦槽减压操作,以获得超流氦或过冷氦。介绍了2 K温度级超流氦制冷机发展情况和涡轮冷压缩机在氦制冷系统中的应用,以及中国科学院等离子体物理研究所EAST超导托卡马克氦低温制冷机中过冷氦的制取过程。

为避免热应力对EAST托卡马克装置的损坏，超导磁体与冷屏的300—80K预冷过程需要严格控制降温温差；同时低温系统还需提供合适的流量与压降，以保证各冷质部件同步快速降温。通过低温控制流程分析，明确了预冷控制回路与控制需求，设计了预冷操作模式及其顺序控制流程。针对预冷过程中温差-压降耦合问题，设计了分阶段的解耦控制方案。以上控制策略在低温DCS中组态实现，经两轮降温实验运行验证，解耦控制稳定，实现了快速同步降温。预冷过程自动控制取代了持续十几天的预冷手动操作，系统的自动化程度得到了极大提升。