国家重大科技基础设施“聚变堆主机关键系统综合研究设施”的环向场磁体,作为其最大的超导部件,于27日在安徽省合肥市完成了最终的制备工艺,并顺利通过了专家评审。与此同时,高温超导中心螺管线圈磁体也完成了全部工况参数的测试,其关键性能指标已达到国际先进水平。
环向场磁体尺寸为21米长、12米宽、3.3米高,总重达582吨,是目前全球范围内尺寸最大的聚变堆用超导磁体。在核聚变装置的运行中,超导磁体负责产生强大的磁场,以约束温度高达上亿摄氏度的等离子体。其中,环向场磁体的主要职责是建立环向磁场,从而约束等离子体,降低高能粒子对真空室壁的撞击损失。
据中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所的研究人员透露,该项目历时六年,经历了设计、预研、研制和测试等多个关键阶段。整套磁体的全套技术实现了100%的国产化。项目共申请了47项专利,并制定了14项相关标准,各项性能指标均处于国际同类产品的领先地位。
在同一天完成满负荷参数测试的高温超导中心螺管线圈磁体,是紧凑型聚变能实验装置的关键组成部分。该装置的核心功能在于感应和驱动等离子体电流,并对等离子体的约束形态进行实时调整。目前,该磁体的超导材料、结构设计以及整体制造工艺均已实现完全自主化生产。
项目团队负责人表示,这些重要进展为我国未来建设聚变堆奠定了坚实的超导工程基础,并显著增强了聚变堆建设的自主研发和工程制造能力。