CT-6和CT-6B装置始末4

以上所说的是我参加的工作，再谈装置其他部分。

装置主体主要由真空室和磁体两部分组成。磁体又分环向场线圈和欧姆变压器。环向场线圈当时称纵场线圈，共44饼，两饼并在一起，共22组，圆形。原来计划48饼，24组，后来减掉4饼。每饼10匝（2×5），用方形中空铜管绕成，缠绝缘后环氧固化。这工作由严陆光负责，在电工所施工。这个纵场系统当时主要顾虑电动力问题，所以严陆光设计了一些形状很奇怪的楔形木块夹在两组线圈之间支撑，运行以后渐渐把它们去掉了。线圈之所以使用铜管，是因为考虑了水内冷。这个水冷系统是电工所余运佳设计的，但是以后从未使用过。这个磁体设计磁场2太斯拉，可是实际最高用到1.6太斯拉，经常使用1.3太斯拉，均未达到设计指标，主要怕出问题。

铁心变压器由电工所马宏达负责。使用的硅钢片是通过当时还在所里的军代表从我院的器材供应站搞到的。中心柱部分使用日本进口的，其余部分是国产的，磁导率稍差。第一道工序是裁剪，是托粟达人的关系到长辛店的二七机车车辆厂加工的。他曾在这家工厂当过工人。裁剪后还要去毛刺。这道工序费工，我们轮流到那家工厂干这事。裁减完毕后就是组装了，是在城里的北京变压器厂进行的。他们厂人员指导，我们派人操作。当然主要是电工所的人去干活，这是他们专业。其他部件包括初级线圈是在电工所和我所加工的。这个变压器铁芯重5吨，连同附属部件重6吨。

这个装置主体还要一个支撑结构和底座变压器安置在水泥底座上。但真空室和环向场的安装比较复杂。它们分为两组分别安装在两个不锈钢底座上。不锈钢底座下面有轮子，安装时先放在两个专门设计的有导轨的车上，分别组装半个真空室和套在外面的半数环向场线圈。这两个半部分组装好了后，将两车对准水泥底座上的导轨，推两半组装好的部件围绕变压器铁芯中心柱合拢。真空室法兰两两对准后，用螺栓拧紧密封。这最后一道工序最困难，因为手很难伸进环内侧拧紧螺栓，也看不见这些螺栓。曾专门设计了几个专用扳手干这件事。这套支撑系统是缪强设计的。

以上就是装置主体。再说电源。电源用电容储能。电容主要是西安电容器厂生产的5千伏脉冲电容器，有三氯联苯和油浸两种。三氯联苯的多是270或280微法，油浸的是140或150微法。可见三氯联苯效率高，可是这种东西既有毒又致癌。每台电容器一百来斤，到货的时候往地下室搬，一般两个人抬一个。但是陈春先一个人背一个。这些电容器总共几百台，共两百万多焦耳，主要用在环向场，少数用在加热场。加热场还使用5台30千伏电容器，用于击穿。这些5千伏电容器放在铁架子上，分两层，每层两排。每台上面通过一个熔丝管联线。熔丝管是20厘米长，1厘米直径的环氧树脂管，管内装石英砂，在熔丝爆炸时起灭弧的作用。这些电容是并联的，最怕一台短路，别的电容的能量全都灌进这台短路的，引起爆炸。这些熔丝就起事故态时断路的作用。我们1967年到401所参观时，知道他们实验室就出过这样的事，把房顶崩得乌黑，好在他们使用的能量还不算大。

这是储能电源。当然还有如何向这些电容充电的问题。这一充电设备是张泽湘设计的采用可控硅线路的恒流电路。从院里调来的张长琦参加制作。

从电源到负载，需要一个大容量、耐高压开关。我们实验室原来都用自制的开关，如针球开关、同轴开关。但不适用于如此大的容量。幸好，当时铁路部门的电气机车用可控硅代替原来用的引燃管。大批引燃管退役可以使用。也是通过粟达人的关系，我们从株洲弄来一批引燃管，除运费外，大概没花钱。这批引燃管共十几个，每个半人高，有国产的也有法国的。这些东西里面有水银，所以后来国内不生产了。这种引燃管可能发生两种毛病。一是不通。这个时候把它摇摇，一般就会好了。另一种是短路，这可能就要报废了。

开关问题解决后，传输就没问题了。原来我们实验室做箍缩装置时，要求传输系统电感小，须使用平板传输，很费事。托卡马克装置放电较慢，用普通高压电缆传输即可。

再一个组成部分就是控制系统，主要是放电的时序。这个控制系统是李文莱设计的，有朱志英、郑宗爽参与研制。

以上就是这一实验装置的主要组成部分。原来我以为这一装置就放置在这座车间里，后来他们认为不妥，于是大约在1973年在这座建筑外面又搭了一个棚子，大概有一百多平米吧，装置主体就安装在这个棚子里。电源、控制等都在上面。这样，放电的时候人们可以在上面的控制室里，无须到下面去。但是实际放电的时候都在下面呆着观察，当时没有意识到放电产生的硬X射线剂量问题。

再说诊断和数据处理。当时诊断只有最简单的电磁测量，测量等离子体电流、环电压和水平位移。这是调放电必须知道的参数。当时还准备了光谱诊断和软X射线诊断，晚一些时候才上。

数据处理是个大问题。我们实验室原来都用脉冲示波器，不能储存数据的那种。放电之前提前给示波器一个触发信号，就可将测量数据在其上显示。最好的示波器也不过两道数据线。但是怎样记录呢？靠照相。用一个专用的筒子套在荧光屏上，筒子另一端安装一个照相机。当时有一种海鸥牌相机，专门干这事，焦距就那么长，远处照不了，所以不怕丢。姿势摆好后，触发时一般有响声，于是按下相机B门，就把一闪而过的放电波形照下来了。等一卷胶卷36张照完后，到暗室洗出，或者再印出，或放大，用于分析实验结果。所以那时的试验记录本上贴了很多这样的照片。

这种记录方法最大的问题是什么呢？当然，首先是数据不精确。其次，实验完，有个“对照片”的艰巨任务。所谓对照片，就是考察哪张照片对应哪次放电，放电的参数是什么，示波图上一格代表多少时间，多少电压，又代表多少测量物理量。一般考察完毕后，将放电序号用笔写在胶卷上，印出正片上面也有。但是这件手工活很容易出错。

当时国外记忆示波器已经广泛应用。我们也有一台，但不会使用，也许是不好使，专门派了个人研究，最后也没用上。几年以后才进了一台四道的记忆示波器。

那个时候，已经开始和国外交流，一些新鲜东西也开始流入国内。我们室有位老兄，不知通过什么关系，和庄则栋认识，曾托他借来过庄则栋的“一拍得”相机。

在当时还没有数字技术的时候，我们比较好地解决了这个问题，就是采用光线示波器。这种仪器利用转子的扭转反射紫外线在相纸上曝光，然后在显影液中显影。因为是紫外光，所有操作均无需暗室条件。这种仪器反应比较慢，但是我们的放电是毫秒量级的，完全可以使用。这种仪器是多道的，大约十来道，但是我们只用其中少数几道记录信号。这种相纸类似于普通纸，很容易在上面写字，使用方便。所以那时候，实验室里到处挂着湿漉漉的相纸。

为安放装置主机临时搭建的棚子，面朝西。前排左一人是陈春先。其余人员似是工人。陈参加劳动后与他们合影