阳璞琼 刘 波 蒋才超 韦江龙 谢亚红 谢远来 潘军军 胡纯栋

1（南华大学电气工程学院 衡阳421001）

2（中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所 合肥230031）

中性束注入系统是EAST（Experimental and Advanced Superconducting Tokamak）托卡马克装置主要的辅助加热手段之一［1］。射频离子源是未来中性束用离子源的首选，根据射频离子源的耦合方式和驱动器的设计结构，中性束注入系统［2］大功率射频离子源功率馈入系统主要由大功率射频功率源、传输馈管、阻抗匹配网络、射频天线线圈构成［3］。在射频离子源运行时，如若阻抗匹配网络参数调节不够精确，将会导致过高的驻波比，从而造成等离子体激发失败，进一步可能导致激励线圈、匹配网络和射频功率源的损坏［4］。为实现射频离子源的稳定可靠运行，必须要合理估算射频离子源驱动器等效阻抗［5］，从而为射频离子源的阻抗匹配网络结构设计和参数核定，以及运行时的阻抗匹配调谐提供相关依据。在射频离子源驱动器等效阻抗特性分析方法上，国外意大利帕多瓦大学建立过电磁解析模型［6］和多丝模型［7］，国内华中科技大学建立过电磁解析模型和全局模型［8］，大连理工大学在感性耦合等离子体建模方面更是有着极为深入的研究［9-10］。本文将采用感性耦合等离子体电磁模型和变压器模型相结合的方法，建立射频离子源驱动器等效阻抗计算的解析模型。

1 射频离子源驱动器等效阻抗计算的解析模型

在射频离子源等离子体放电时，要获得射频离子源驱动器的等效阻抗特性，可以从两个方面出发：一个是等离子体内部的加热机制，另一个是等离子体-电耦合机制。……