Conceptual design and analysis of remote steering system for CFETR ECRH system

Zhang Chao; Wang Xiaojie; Wu Dajun; Tang Yunying; Wang Hanlin; Li Dingzhen; Liu Fukun; Wu Muquan; Yan Peiguang; Gao Xiang; Li Jiangang

doi:10.1016/j.net.2023.10.018

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저자정보: Zhang Chao (College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University) Wang Xiaojie (Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences) Wu Dajun (Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences) Tang Yunying (Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences) Wang Hanlin (Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences) Li Dingzhen (Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences) Liu Fukun (Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences) Wu Muquan (College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University) Yan Peiguang (College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University) Gao Xiang (College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University) Li Jiangang (College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University)

저널정보: 한국원자력학회 Nuclear Engineering and Technology Nuclear Engineering and Technology Vol.56 No.2

발행연도: 2024.2

수록면: 451 - 462 (12page)

DOI: 10.1016/j.net.2023.10.018

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In order to optimize the operational safety and reliability of the upper launcher for the CFETR ECRH system, a design of the launcher based on the remote steering concept is currently being carried out for comparison with the front steering equivalent. This paper presents the remote steering system’s conceptual design and simulation analysis. A Square Corrugated Waveguide (SCW) of 65 × 65 mm has been designed with an optimized length of 9.35 m. By changing the relative length of the waveguide, the transmission efficiency of the SCW is optimized within the range of steering angles ±12◦. Different error factors are investigated in detail, and corresponding acceptable error ranges are provided. Considering these error factors and ignoring ohmic losses and thermal effects, the relative transmission efficiency of the SCW is estimated to be >98 % within the steering angle range. A matching steering unit for the SCW is designed, which consists of an ellipsoidal focusing mirror and a steerable flat mirror. The detailed design of the steerable mirror motion trajectory is presented. Also, the influence of the possible beam incident errors caused by the steering unit on the transmission efficiency is analyzed in detail.

#CFETR #ECRH #Upper launcher #Remote steering #SCW

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