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国际热核实验反应堆ITER将是世界上第一个热核实验反应堆，为人类开发聚变能提供重要的物理和工程技术实验平台。ITER实验包层模块(TBM)技术是人类开发聚变能源进程中必须掌握的关键技术。
聚变液态锂铅包层是最有潜力的包层概念。本文在大量调研、在中国科学院等离子体所FDS团队进行从低温(450℃)到高温(～1000℃)系列FDS多种功能(生产核燃料、处理核废料、发电和制氢等)聚变锂铅包层概念设计的基础上，提出了兼顾技术可行性和先进性、具有中国自己特色的ITER液态锂铅实验包层--双功能锂铅实验包层模块(DFLL-TBM)设计方案，用以演示中国聚变示范堆氦气单冷锂铅包层(SLL，～450℃)和氦气/锂铅双冷包层(DLL，～700℃)设计及相关技术。
依据制定的DFLL-TBM设计目标、要求、原则，实现对实验包层模块的基本结构与部件设计。结构设计新颖，采用结构相对简单的极向锂铅流道布局，采用创新的整体“()”形状，简化了包层结构，提高了氦气分配系统的可靠性；在液态锂铅氚增殖区，当使用流道插件作热绝缘和电绝缘时，锂铅快速流动，既用于提氚又携带核热，该模块演示DLL包层概念；当不采用流道插件时，锂铅准静态流动且仅用于提氚，该模块又可演示SLL包层概念，满足在ITER进行实验的实验策略。
通过详尽、深入的热工水力学、电磁学、机械力学性能分析研究，对多种载荷综合作用下的结构应力进行分析和应力评定，可以看出现有的设计方案是安全、可靠的。
以DFLL-TBM为例，研究了TBM对ITER纵场波纹度产生的影响，尝试从可能的途径(改变TBM位置、质量、体积)减少TBM对纵场波纹度的影响，在此基础上提出减小ITER纵场波纹度的措施，所得的结论为ITER和TBM计划提供了重要参考。