王茂（十室）

1、学生到岛民的转变 

　　1995年刚上大学时，还不知道有等离子体所。一个月军训结束后，学生会组织学长给我们新生介绍学习和生活经验，其中介绍学习经验的是当年保送到中国科学院读研究生的师兄，当时对他的敬仰之情油然而生，心里默默决心也要像他一样保研。 

　　四年的大学生活，不敢懈怠，除了上课，业余时间大部分是在教室和图书馆度过的。大四那年，在我抱着陈文灯考研辅导书复习的时候，系里通知我获得本专业唯一免试推荐资格，接收单位是中科院等离子体物理研究所。这是我第一次听到等离子体所的名字，从此我和等离子体所结下了不解之缘。 

　　研究生第一年在科大上基础课，与所里联系不多。2000年夏天来所里，我正式成为一个岛民。 

2、初次接触系统的尴尬 

　　来所之后，开始接触HT-7低杂波系统。虽然HT-7低杂波系统规模与现在EAST低杂波系统比起来是小巫见大巫，但对刚走出校门的我来说，仍然觉得很复杂。开始参与系统运行后，有两件事情让我记忆犹新。一件事是检修前级微波源故障，匡光力老师带我去检查，他让我测量一个控制信号的电压是否正确，由于信号比较多、线也很乱，我找了半天也没找到信号在哪，后来匡老师亲自动手，一下就找到了，也解决了问题，当时我无地自容。另外一件事发生在给速调管灯丝加电压的过程中，当时灯丝电源不稳定，在加灯丝电压的时候大家都颤颤巍巍，唯恐成为造成速调管这个宝贝疙瘩故障的罪人。可能觉得新来的学生胆小心细吧，有一天，我被安排做这个工作。我正小心翼翼地调节灯丝电源的控制旋钮一点一点加电压的时候，灯丝电源电压突然跳到零，我心想完了，仿佛大祸临头，一帮老师围过来，刘岳修老师问我注意电压没有，我说看着电压一点一点上升的，他又问我，看灯丝电流没有，我小声说没有注意，当时在调的时候只专心看电压了，看着刘老师严肃而冷峻的表情，我再次无地自容。幸好，这次只是灯丝电源问题，没有造成让我可能留下阴影的后果。在之后的工作中，我渐渐明白灯丝预热过程中关注灯丝电流的重要性，特别是容易发生灯丝短路的4.6GHz速调管的运行过程中，关注灯丝电流并及时采取正确措施将会挽救一只价值超过150万的速调管。这两件事情之后，我下决心要认真了解并掌握系统，在今后的工作中开始认真学习系统的每一部分组成及其工作模式，特别在处理问题的时候，仔细观察老师们对故障的判断和处理方法，渐渐对系统有了较全面的认识。 

3、完成研究生课题 

　　来所不久匡光力老师给我定了课题：HT-7多节波导阵天线微波特性测量，指导老师是刘岳修研究员。要测量的这个天线是我们所第一个多节波导阵天线，完成测量需要设计新测试器件与之对接。刘岳修老师很认真，让我定期提交报告。刚开始没有结合实验室测量系统来设计，有点纸上谈兵。后来和徐旵东一起经常测试微波器件，一起讨论，熟悉了实验室测量系统，终于提交了令刘岳修老师满意的方案。记得其中一个关键测量器件4路子波导-同轴转换器，当时我们自己还没有微波仿真设计软件，刘甫坤老师带我去38所，请他们帮助设计、加工。另外要完成整个天线的测量，还需要加工测试系统源波导与天线大法兰的12路主波导之间的过渡转换器件，一方面要考虑两者之间的匹配，另一方面过渡器件要和天线大法兰全部12路主波导都能对接，我设计了一个带翼型法兰的过渡转换器，测试天线任意位置的主波导时，翼型法兰都可以和天线大法兰对接，满足了整个天线测试的需要。经过细致准备，新天线的测试工作顺利完成。 

　　硕士研究生后期，单家芳老师从国外回来，在单老师指导下，我又参与当时100kW速调管测试台的改造，主要是测量、控制和保护方面的工作。2002年6月，毕业前测试台改造顺利完成。 

4、参加工作后的锻炼 

　　2002年7月3日我正式留所参加工作。单老师交给我的第一件工作就是当时HT-72.45GHz低杂波系统前级微波源的改造。当时前级微波源故障频发，主要是电源不稳定，另外输出控制线、信号线多且乱，给故障检测带来不便。接受任务后，我天天在实验室改造前级电源柜。前级电源在单老师的建议下采用成品电源；电源机箱输出采用航空接头，机箱后面板引出各个信号检测端口；增加各路微波源的功率显示。改造完成后，系统简洁、测试维护更方便，稳定性也大大提高。在测试的时候发现问题，前级微波源打开后，功率测量都不对。单老师带着我们不停的测试找问题，最后发现只开其中一路的时候功率信号是对的，只要开两路就不正确，所以我们分析是因为微波源各路间没有隔离，相互之间形成环路影响了检波电压。后来单老师指导我们自己做简易的隔直器，安装后解决了功率测量不准的问题。这种隔直器一直沿用到EAST装置2.45GHz和4.6GHz低杂波系统中。前级微波源系统改造完成后，工作很稳定，一直工作到2012年HT-T退役，没有发生大的故障。 

　　之后在测试台上开展了大量的工作，一方面完成所有速调管和微波器件测试，另一方面配合师兄俞家文做了一些模拟研究。通过速调管测试工作，我对速调管系统有了更深的认识，特别是俄罗斯专家在现场对速调管故障的处理手段和速调管打耐压的3种方法也成了我现在的法宝。模拟研究方面主要是对天线在不同真空度情况下的通波能力研究，获得了大量的第一手实验数据，为解释天线打火及优化天线通波能力提供了依据。100kW速调管测试台的工作让我得到锻炼，对系统整体把握的能力得到提高。 

5、参与HT-7装置低杂波系统实验运行 

　　从科大回所后，就开始跟着老师们参加HT-7低杂波系统实验运行。那时候，8-1一层控制室还是两排隔间，每个隔间一个子系统控制室，因为实验24小时运行，个别隔间有休息的地方，低杂波控制室在真空控制室旁边。 

　　刚开始值班，有两件事印象深刻。 

　　一次是第一次参加实验值班，给天线出气，刚来的时候也不懂出气是干什么，心想老师安排我做什么就做吧。出气的时候，老师安排我记录真空的变化，于是我就呆在真空组控制室盯着老式数字真空计边看边记录。每次低杂波那边喊加波了，我赶紧目不转睛地盯着真空计，记录下真空变化到最差的数值，加波结束后真空稳定了再记下当时的数值作为下次加波前的真空本底数据。如此循环往复，记了一夜的数据。第二天，有个老师对我说，你记这么多没有什么用，刚开始出气的时候记一下，最后加波结束真空变化不大的时候说明天线气出得差不多了，就结束出气。当时觉得自己怎么做了一夜无用功，只好安慰自己说没有功劳还是有苦劳嘛。现在条件不一样了，任何时候天线通波出气，在真空组质谱监测上都能显示各个不同元素成分的分压变化，出气完毕，可以看到整个随时间变化的天线出气过程。每次天线出气看质谱变化的时候我就想起我的第一次“出气”。 

　　另外一次是实验前值班，天线维持烘烤（那时候低杂波天线采用加热丝烘烤，安装前我们要给加热丝串上绝缘陶瓷），为了安全，要安排人员值班。有一天我和刘甫坤老师一起值夜班，大冬天我们就在HT-7的平台上，裹着军大衣躺在长椅上边值班边休息，平台上都是铁疙瘩，太冷了，第二天我就感冒了。现在天线采用热氮气烘烤，控制好温度，不用时刻不停地盯着了。 

　　后来经过几年实验的磨练，逐渐熟悉并掌握了系统的运行，2006年前后，单家芳老师让我负责低杂波微波源系统运行，那时候监测、保护系统没有现在完善，经常会遇到不同的问题。印象最深刻的就是假红灯和陶瓷窗破裂问题。 

　　假红灯，顾名思义，就是假报警，指的是低杂波过流保护指示灯。实际上红灯里肯定也有真过流报警，但是当时分不清楚，大家就都叫假红灯。在假红灯一直亮，系统没法工作时，我们就要去检查系统。最先要做的就是把所有地线解开，测量12根管体、12根收集极地线对地电阻，再测12根管体地线两两之间电阻。一般收集极对地电阻不会有什么问题，问题大都出在管体地线之间，如果两个管体地线之间短路，可能会引起过流保护。这时候就要去查找这两路波导传输线在哪个位置短路了，找到了，如释重负。这类繁琐的事情经常要做，记得一起合作最多的是黄懿赟、徐旵东和吴君闩等老师。HT-7低杂波现场空间狭窄，那时候也没有戴安全帽的习惯，在来回查找过程中，经常会磕碰，不过只要问题解决，碰也值了。 

　　陶瓷窗破裂是低杂波系统比较严重的问题，因为装置真空受到了影响。如果只是陶瓷窗破裂，另外一层聚四氟窗完好的话，夹层抽真空后实验还可继续运行；严重的时候，聚四氟窗也破裂，装置实验只能暂停，传输线安装专家商连全和候永忠两位师傅就要上场拆卸波导，更换波导窗。 

　　HT-7装置每轮实验运行都在进步,每前进一步都需要大家付出艰苦努力。等离子体脉宽长度从10s，20s，30s到百秒，越到后面想要再提升就越困难。印象最深刻的一次放电在2008年3月21日凌晨4点多，装置取得了历史性的突破，等离子体运行时间长达400s。400s时间好像很短暂，但是实现过程是艰难的。从3月12日开始尝试长脉冲放电，从几十秒到一百秒，再到300秒，一直没有突破到400秒，但是每一天都有进步。3月20日实验开始总控的同事在龚先祖老师带领下优化等离子体参数，低杂波系统也根据新的磁通反馈模式来控制优化低杂波功率，在实验中，不停尝试以获得最佳反馈参数。实验一直在进行，参数优化也越来越细微。到凌晨4点，等待下一次放电的间隙，与总控讨论优化磁通反馈电压区间为0.4-0.8V，之后放电开始，整整400秒，时间定格在2008年3月21日4点35分。那一刻，大家都兴奋不已，感觉一切付出都是值得的。 

　　2012年，HT-7装置完成历史使命，正式退役。当时所里在8-1二楼总控室开了庆祝会，李建刚所长和几位老同志给大家回顾了我们所的光荣历史和艰难历程，很受感动。 

　　这一年，HT-7低杂波系统也予以拆卸，部分共用器件用于恢复EAST 2.45GHz低杂波系统，继续发挥作用，之后我们再也不用每次HT-7和EAST装置实验切换时来回拆卸、搬运并安装前级微波源和传输线的微波器件了。 

6、人生插曲：业余爱好与打击 

　　以前好像没什么特别的业余爱好，自从偶然一次接触羽毛球，它成了我人生的第一个业余爱好。2001年下半年开始打羽毛球，几乎每天下班后都要打2、3个小时以上，虽然是野路子，但进步挺快。我相信干任何事情都一样，只要认真，肯吃苦就行。打羽毛球也一样，多打多练、只要肯跑就行。练了大半年多，2002年参加合肥市羽毛球比赛，进了前16名。本来有机会进前8，16进8的比赛我先领先一局，后来对方有高人指出我的弱点，力量不够，所以对方一直打我反手后场，连输两局。 比赛之后，打羽毛球的劲头更大了。 

　　2003年的一天下午有点昏昏沉沉，我以为没休息好，没当回事，下班又去打球了。不知打了多久，感觉实在不行了，就回宿舍躺着。直到第二天早上，都没恢复，于是去岛上医院看医生。医生初步诊断为肾炎，后转入安医附院治疗。后来通过肾穿刺检查，确诊为IGA肾病。这是一种免疫疾病，很多是由于感冒引发的，而我平时就比较好感冒。 

　　确诊以后，打击很大，特别是查看网上资料，说到五年期存活概率多少、十年期存活概率多少，也消沉了一段时间，但很快我也想通了:发生了的已不可改变，不如乐观面对未来。从此，我尽量不去想生病的事，但饮食方面尽量注意，不饮酒、不吃太咸的东西；运动方面也不能再进行剧烈运动，基本上和羽毛球绝缘了。爱好不能再坚持是很痛苦的一件事，但人生就是如此吧。 

　　后来也看了些医生，吃了一段时间中药和西药，但似乎效果都不好，2005年之后我就不再看医生了。 

　　虽然身体不太好，但我工作上没要求照顾，一直努力维护并保障了低杂波系统的稳定运行，遇到问题积极去解决。2011年前住岛上，实验期间，基本上每天值班到12点；有时候为解决问题到凌晨2、3点回家，第二天仍正常上班；在有限的睡眠时间里也随时待命，一个电话就要去解决问题。记得那时候实验有加班费，去财务报的时候，会计看着实验记录，说：你们领导工作安排有问题，你这么上班受得了么？我说我是自愿的。（会计可能听到自愿的，那加班费就跟大家一样吧。） 

　　随着年龄增长，确实精力有所下降，但平时注意一点好像身体也还好，最近几年最怕的是体检。或许B超医生水平高了，也许由于仪器性能提高，最近3年有2年B超医生都直接指出来:肾脏弥漫性病变，听到这个词，虽然有心理准备，但还是感觉被刺了一下。我还是希望像以前一样，医生什么都不说就通过了，可以当没事，安慰自己。 

7、参与低杂波预电离系统建设，辅助EAST首次放电成功 

　　EAST装置上曾经有一套临时低杂波系统，有些人可能不知道这个系统存在，我们称它“低杂波预电离系统”。这个系统在EAST上是最早建立又最先拆除的低杂波系统，就是这个预电离系统为EAST装置首个等离子体的获得立下了汗马功劳。 

　　低杂波预电离系统由2只2.45GHz速调管组成，微波源、传输线、天线都是临时搭建。我负责其中前级微波源、功率采集与保护控制等系统的建设。系统建成以后，于2006年8月22日开始测试。9月9日开始与装置控制系统联调成功。联调成功后很长时间装置在低杂波预电离条件下也没能获得成功的等离子体。一直没有成功，大家都有点着急。记得有位老师喊我去总控室，问我：你们功率怎么耦合不进去，保护那么多？我解释这不是我们系统原因，预电离时装置负载与我们系统不匹配，反射较大就保护了。于是商量，将保护值在安全范围内适当放宽一点，耦合进装置的波功率能提高一点。后来总控不停优化零场区位型，调整预电离投入或充气时刻等等，终于在9月26日，在低杂波预电离条件下，获得大于150kA的首个等离子体。 

　　预电离系统在EAST第二轮实验（2006年12月-2007年2月）中继续发挥作用，不过投入模式有了改变。其中1#速调管继续零时刻之前投入预电离，2#速调管功率用于电流驱动。第二轮实验结束后，由于当时2MW低杂波系统建设的需要，预电离系统被拆卸了。 

8、参与EAST装置2.45GHz低杂波系统建设并负责微波源运行 

　　8.1　2.45GHz低杂波系统建设 

　　EAST装置2.45GHz低杂波系统早在2004年就由单家芳老师和刘甫坤老师完成了初步整体设计方案，2005年各个子系统开始研制和加工。俄制100kW速调管分别于2005年9月、2006年4月和2007年8月在我们所100kW测试台上分批次完成双方联合测试。2007年下半年开始速调管场地整理，并开始速调管、天馈线的安装；2008年2月开始前级微波源、辅助电源、控制及保护系统的现场安装。 

　　我主要负责前级微波源、功率测量和保护系统的建设，并协助单家芳老师完成控制系统、辅助电源安装和系统的总体调试。记得当时，单老师每天带领我们在现场布线、安装、测试，每天干活虽然挺累，但是看着系统一天天的进展还是很开心的。还记得5月19日我们就在建设现场为5月12日四川大地震遇难者默哀，默哀完毕继续工作。经过5个月连续奋战，在6月30日完成微波源系统安装。同时，天馈线系统由刘甫坤老师在刘亮、赵连敏等协助下完成安装和调试。 

　　在系统安装的过程中，通过讨论提出了很多使系统优化的方法，大家集思广益，解决了很多问题。 

　　8.2　2.45GHz低杂波系统调试 

　　系统建设完成后，2008年7月1日开始系统总体调试。 

　　刚开始是单路调试，先测试第一路。第一路冷高压测试很顺利，冷高压一步一步升到28kV，没有异常，冷高压完成后还向真空室注入了小功率微波。一切似乎很美好。 

　　但从第二路开始，冷高压都没有顺利完成，甚至有的速调管在20kV就发生过流保护。在之后十多天里将其余支路全部测试一遍，没有一路能通过冷高压测试。在这期间，将系统都检查了一遍，对过流保护系统也进行了测试、验证，甚至将HT-7的老旧过流保护器拿来做对比，都没有找到问题。 

　　出现这种情况大家都很着急，在加高压期间，单老师带领我们在速调管现场查看。现在速调管加高压的时候，大家怕辐射都跑得远远的。那时候，我们就蹲在速调管边上，旁边高压电晕滋滋作响，就这样查找问题。在低电压过流时，没有发现异常，但是在高电压过流的时候，似乎听到有放电击穿的声音。后来关闭照明灯光，在现场较暗的环境下，我们发现了击穿点，击穿点位于速调管支撑小车上面环氧绝缘板的固定螺栓与该速调管底座之间。当时的接地及保护方式不希望速调管之间出现短路，因此除了速调管与小车绝缘，另外还让速调管小车悬浮。这种方式在绝缘都很好的情况下没问题。问题在于，环氧绝缘板固定螺栓下沉深度不够，与速调管底座间隙很小，在速调管加高压的时候，小车上感应电压超过了间隙耐压，导致击穿放电，这种对速调管管体放电干扰触发了过流保护。 

　　后来采取措施：支撑小车相互仍绝缘；速调管管体与对应的支撑小车短路连接。这样各个速调管仍单点接地，小车和速调管管体等电位，就没有击穿问题了。2012年，系统升级到4MW时，整体接地方式和过流保护方法都改了，速调管小车都通过铜皮短路连接了。 

　　这个问题解决以后，约一周时间完成所有支路的测试。7月23日开始正式投入EAST装置运行。 

　　8.3　2.45GHz低杂波系统运行 

　　低杂波系统建成后投入实验运行，辅助EAST装置每轮实验都取得进展，但在这个过程中，我们也遇到了一些问题，其中限制系统能力的最大问题是过流保护。 

　　通过这么多年负责低杂波系统运行的经验，我对速调管过流有了很深的认识。第一种过流，速调管（或高压源的引燃管）自身耐压或真空问题引起过流，这类过流没有好办法，只有“顺”着它。通过耐压测试老炼，提高耐压、改善真空。第二种过流，现场环境干扰造成的过流保护，这类过流要“导”，找到问题的本质，疏导之。托卡马克现场附近的电磁环境非常恶劣，对过流保护的干扰也很严重，这种情况只有找到干扰源，想办法消除干扰，水到渠成。第三种，过流保护自身硬件问题，这类过流最不应该出现，应该要“杀”掉。 

　　这里介绍一下最麻烦的第二种，环境干扰引起的过流。环境干扰引起过流保护，会严重影响系统稳定运行。我做实验的时候喜欢观察，特别在遇到问题的时候，总想弄清楚为什么。 

　　2009年，2.45GHz低杂波系统运行的第二年，随着功率的升高，过流保护越来越频繁，我想知道到底管体电流信号是真实的还是受干扰的，于是通过视频监控来观察现场示波器实时采集的管体电流信号。4月15日，一次加波的时候，我正盯着视频监控，突然发现在加波前后，管体电流都有比较大的信号干扰，而且干扰信号是变化的。最后在不加低杂波的时候逮到干扰信号的整体波形，通过分析发现这个干扰信号和极向场的电流信号非常像，由此发现极向场电流磁场对速调管管体电流检测的干扰。 

　　极向场电缆离低杂波速调管现场非常近，极向场电流变化在空间感应的磁场干扰了霍尔传感器对速调管管体电流的测量，而且这个干扰磁场随极向场电流变化而改变。通过信号监测发现通常极向场对总管体电流测量信号影响幅度在±100mV左右（如果极向场电流增大，影响还会增加），而速调管正常工作的时候，总管体电流测量信号也只有100mV左右，所以极向场磁场干扰对过流检测的影响很大。 

　　4月16日，我们开始赶制屏蔽柜。17日过流保护柜整体被套上了屏蔽罩，再实时监控极向场对管体电流测量的影响，发现整体效果不好。记得后来，向罗家融老师借了软铁和合金薄膜加入屏蔽，但是由于远不能完全遮蔽，所以效果也不明显。 

　　有什么方法能彻底消除这个变化磁场的干扰呢？我一直在想这个问题。有一天值班的时候突然冒出了一个想法，仔细想想是可行的，于是制作简易的电路，开始测试。这个方法采用两个霍尔传感器，两个传感器先正向并排放置，之后固定其中一个，另外一个绕轴旋转180度再固定，然后管体电流导线都按照传感器的正向接法绕线。这样，空间干扰磁场不管怎么变化，两个霍尔传感器（在两个传感器距离非常近的情况下，在空间干扰磁场中近似一个点，即扰动磁场相同）感应的干扰磁场信号极性都是相反的，而我们想要的速调管管体电流信号在两个传感器上感应的信号都是正的，后面通过合适的系数调节（调零）再求和就可以彻底消除空间变化磁场的干扰。通过实验期间的测试，非常成功。 

　　运行中会遇到很多问题，只有注意观察才会发现这些问题，再通过分析、验证找到问题的本质才能去解决问题。在系统运行中，我们解决了很多问题，保证了系统的稳定运行。在2.45GHz低杂波系统的辅助下，2009年EAST放电突破60s，2010年突破100s，2012年突破400s。 

9、4.6GHz低杂波系统的建设与运行 

　　9.1负责4.6GHz低杂波微波源系统建设 

　　随着EAST装置参数的提高，2.45GHz低杂波越来越不能满足实验的需求，因此更高频率的低杂波系统被提上日程，综合各种因素，后来选择了4.6GHz频率。2009年低杂波组开始展开4.6GHz低杂波系统的相关研制或购置，其中 4.6GHz速调管采用美国CPI公司研制的产品。 

　　9.1.1速调管验收 

　　4.6GHz速调管系统不仅仅电压等级比当时的2.45GHz高，在功率密度、波导水冷及密封和控制、保护等方面都提出了更高的要求，所以当时我们曾经希望由CPI来帮助我们建一套速调管测试台，这样我们可以借鉴他们的经验来建设大系统，但美方给出的报价甚至超过了4.6GHz大系统的预算，所以一切只能靠自己，下决心自己研制。 

　　2009年7月，我和赵连敏、王晓洁、胡怀传一行4人去CPI公司验收第一批速调管。我们一方面去验收速调管，另一个任务就是了解并掌握其系统结构及运行模式，特别是一些关键技术细节。CPI公司管理严格，不准随便走动，上厕所前都得跟美方打招呼。刚开始在美方的介绍下了解了其系统的大概构成和工作模式，后来在测试间隙或更换速调管的时候，我们开始和美方技术人员讨论一些关键的技术细节。刚开始，他们都予以解答，后来可能问得多了，一个美方人员不太高兴了：你们是来验收速调管的，怎么研究起我们系统来了？我们就跟他们解释，根据合同，速调管要在等离子体所验收通过才能算合格，我们自己要建一个能安全完成速调管测试的高功率测试台，所以我们需要了解速调管的具体保护和控制参数。后来美方也表示理解。等到测试结束，我们也大体上摸清楚了美方测试台的结构，特别是一些保护和控制的细节。回来后，我认真总结绘制了美方测试台的结构，包括我们建设测试台要运用到的一些具体控制、保护方法，并向所、室领导做了汇报。后来陆续有多位同事去验收速调管，学习到的经验为我们所的高功率测试台的建设奠定了基础。 

　　9.1.2不可能完成的任务 

　　各个子系统的研制陆续开展，但4.6GHz大系统的建设是从2013年4月才开始，起点应该从刘甫坤老师彻底清理EAST大厅内4.6GHz安装现场算起。 

　　我具体负责微波源系统的建设，4月下旬的一天，刘甫坤老师突然通知我，整个系统的建设要在7月完成，当时整个人都懵了，3个月时间，要完成24路速调管系统的安装，包括前级微波源系统，速调管辅助电源系统，控制、保护等，想想都觉得是不可能完成的任务，但是任务就是任务，硬着头皮也得上啊。我当时的想法是尽自己最大的努力去完成我能做到的。 

　　从这一天起，4.6GHz系统微波源的安装建设正式开始了。 

　　9.1.3忙碌而充实地工作 

　　从此开始了没有周末的紧张忙碌的系统建设，时间从4月底到11月中旬，高温假也没有休息一天。整个建设过程中，胡怀传博士给了我最大的帮助，我们每天在建设现场安装系统，一起规划布局、一起布线、一起焊接、一起测试，遇到问题一起想办法去解决。这里还要感谢单家芳老师的鼓励和指导，感谢刘甫坤老师的鞭策，感谢低杂波组同事们的团结合作。 

　　应该说总体进展还算顺利，也遇到不少问题，但都被我们一一克服。其中有一件事让我们耽误了一个星期左右时间。钛泵电源系统安装完之后，在测试的过程中发现问题:速调管真空正常情况下，钛泵电源电流输出信号显示钛泵电流比较大。钛泵电源采用的是美国瓦里安公司生产的专业电源，一开始我们没怀疑电源本身问题，所以一直找自己的问题。经过测试确认钛泵电流确实主要是由于电源高压线与钛泵接头同轴线连接处绝缘处理不好造成的漏电流。后来重新焊接处理，这过程中侯永忠师傅帮我们做了很多工作。处理完之后，基本上各路钛泵电流本底小于10μA，但又发现新问题，钛泵电源输出的钛泵电流检测信号远大于实际值。 

　　我们一边和厂家沟通，一边自己搭建测试电路测试：找来一串大电阻，模拟钛泵电源工作时电压5kⅤ、微安级电流的情况，再串入微安表，测试验证了电源输出的电流检测信号不对。后来与厂家多次沟通，他们也发现问题，回复我们:这一款电源电流检测信号输出电压与电流的对应关系增加到十倍，但说明书书未改。真是无语了，浪费我们这么长时间，但总算搞清楚问题了。 

　　整个建设过程漫长而辛苦，系统的安装测试记录整整记了两大本。在忙碌中，有流血，经常手被接头、工具或大厅柱子上的毛刺划伤；有流汗，夏天干活的时候汗水刺激眼睛难受，但脏兮兮的双手却无法擦拭；也有委屈，记得一天下午，因为有个器件没到，我们暂停了半天，刘甫坤老师来到办公室责问我为什么停了，当时真的很委屈，但事后想想也理解刘老师为工程进度而着急的心情；当然还有喜悦，特别是一个个问题解决之后，无法用言语形容那种快乐。 　　 

　　9.1.4系统调试与工艺验收 

　　同时其他同事们分别负责了各自的控制、保护及采集等具体工作，保证了系统的顺利建成。9月12日，微波源系统完成建设，同时赵连敏、刘亮等负责的传输线、天线也完成了安装，开始系统的单路逐一调试。单路调试时，为方便接水负载，传输线与天线未对接，测试其中一路时该传输线末端接水负载。单路调试进行得比较顺利，每一路都达到设计指标，满功率250kW/1000s运行。中间遇到一些小问题，比如长脉冲下测量功率下降问题，部分速调管耐压问题等也都解决。整个单路测试持续了一个半月左右时间。 

　　接着，迎来了项目的一个关键节点--项目工艺验收。11月1日左右通知我：我负责低杂波速调管系统的测试是整个辅助加热项目的唯一专家现场测试项目，包括多位院士在内的专家将在24路速调管内抽取2只进行现场测试。接到任务后我压力山大，要知道，速调管作为真空电子器件，很难24只同时达到满功率稳态运行状态，我感觉几乎又是不可能完成的任务。接到任务后就开始每天疯狂老炼速调管，受负载限制，当时只能一次测试一只管子，一只老炼完赶紧切换另一只(侯永忠和周发薪两位师傅随时待命，切换水负载)。 

　　到11月12日工艺验收前，所有支路又都测试了一遍。验收专家组来验收时，选取的两路速调管都达到了满功率稳态运行。记得当时已经穿上棉衣，测试结束时，贴身衣服已经被汗湿了。紧张归紧张，结果令人满意。 

　　工艺验收后，整个低杂波系统相当于完成了阶段性建设，等待实验联调。回想从4月开始，将近8个月的奋战，感慨万千，突然想起我这么久都没感冒过，这对动不动就感冒的我来说真是稀有，我相信了一句话:忙得没时间生病。 　 

　　9.2　4.6GHz低杂波系统运行 

　　2014年4.6GHz低杂波系统首次投入运行。运行前心里还是很忐忑，因为单路通过测试不代表整体运行就一定成功。系统运行前单家芳老师和刘甫坤老师一直鼓励我大胆去做，给了我很大信心。 

　　7月11日，4.6GHz低杂波第一次投入装置试运行。18:30至22:30，一直在放电间隙进行天线出气，直到第二天凌晨1:30才正式投入，加波稳定，试运行成功。之后开始正常跟随总控加波并调试系统，那段时间也比较辛苦，常常凌晨两点钟才回家，持续了一个多月，直到系统稳定。 

　　系统逐渐增加功率到2MW左右，开始出现频繁过流保护。这个过流保护问题找了很长时间，做了很多测试，最后找到问题:每个PSM模块投入瞬间在管体电流汇总信号上都有一个尖脉冲干扰，4套电源的PSM模块一个一个快速投入时，管体电流信号上就叠加了比较高的干扰信号，一旦高压上升到较高等级就造成了过流保护动作。之后在兼顾速度的基础上采取滤波并适当调节保护阈值之后，系统运行稳定。在第一轮运行中，最高注入功率就达到3.5MW。法国访问专家当时就竖大拇指，说:“一般在成熟运行多年后达到50%功率运行已经不错了。” 

　　还没兴奋多久，新问题又来了:多只管子在灯丝预热的时候出现过流保护跳电，一开始不清楚原因。在这之后，我们预热灯丝更加小心，特别注意灯丝电流的变化，这时候我经常想起我刚来所里第一次加灯丝电压的情形，我就会提醒同事们，预热灯丝的时候一定要注意灯丝电流，电流有异常就暂停。再小心翼翼，该来的还是会来，有只管子在电源保护跳电后再启动时，灯丝电流明显偏大，最后测量发现灯丝短路。 

　　后来采用美方的灯丝电压控制方法:放电结束电压降15%，投入前电压加至额定值，灯丝过流情况有所减少，但还是会发生。 

　　三轮实验之后，灯丝短路速调管有5只(每轮1-2只)，还有多只速调管已经出现短路前兆—经常发生过电流保护跳电。灯丝一短路，速调管就无法工作，所以每次遇到灯丝电流异常的时候，我就感觉头嗡的一下，好像血突然涌入头部，特别担心这个速调管灯丝又要短路了。我也一直在思考原因，灯丝是用来加热阴极的，是不是温度过高造成的?我觉得降电压应该会减缓灯丝短路的情形，所以首先就将所有速调管的灯丝电压都降5V，电流大概下降0.5A左右。灯丝电流下降，加热温度有所降低，阴极发射电子能力会减弱，输出功率也会稍微低一点，但我觉得这点功率降低与损失价值160万/只的速调管相比是值得的。后来与电子所速调管设计人员交流，他们在这种情况下也建议降低灯丝电压，验证了我的方法是对的。 

　　之后，如果仍碰到灯丝电流出现异常的，我会再次降低这个灯丝的工作电压。通过这个方法，挽救了多只已出现短路前兆的速调管，之后几轮实验都没有再出现速调管灯丝短路的情况。但今年实验中又出现一只速调管灯丝短路，这只速调管是第一批管子，从验收到现在也运行了八、九年，工作时间远超速调管设计工作寿命。 

　　4.6GHz低杂波系统运行到现在已经5年多了，其间酸甜苦辣咸只有我自己清楚，现在虽已步入正轨，但仍有新问题等着我们去发现并解决。 最近实验就发现新问题：B窗口离子回旋功率（频率31.5MHz）对4.6GHz低杂波功率测量有较强干扰，现在正想办法验证干扰来源并测试解决。 

10、回望来路，感激所有 

　　到所已经二十个年头，弹指一挥间，仿佛在昨天。刚大学毕业的一张白纸，现已刻画了满满的内容，回想过去，我是充实的。 

　　感谢一路走来帮助过我的老师和同事! 

　　在此特别谢谢我的妻子，一直以来对我工作的理解和支持！ 

　　还要谢谢我的孩子们带给我的开心和快乐! 

　　后记：谨以此文庆祝建所40周年，纪念我20年逝去的青春，感谢所有老师的培养和关心，感激同事们的帮助，感恩家人的陪伴。 

　　　　王茂  2018年6月记于实验间隙