国产最大尺寸超导磁体动态测试设施建成

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所近日宣布，其研发的“聚变堆主机关键系统综合研究设施（craft）”取得重大突破，成功建造了国际上规模最大、实验条件最完备的大型超导磁体动态性能测试系统，并以此完成了“聚变工程堆中心螺管系统”的首轮测试。

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超导磁体系统示意图

超导磁体技术能够实现无损耗的大电流传输，从而产生约束高温等离子体的强磁场。中心螺管线圈需要在交变磁场中运行，其制造难度极高，对稳定性和安全性要求也更为严苛，是核聚变装置超导磁体系统的核心组成部分。

经过十年的潜心研究，项目团队成功克服了大型聚变堆超导磁体设计、低阻超导接头、超低温磁体绝缘、失超保护、大型低温、大电流电源以及快速磁场变化安全控制等一系列关键技术难题，最终完成了大型超导磁体的研制。

为精确评估和掌握大型超导磁体的性能，研究人员专门研发了这套大型超导磁体动态性能测试系统。该系统包含一个直径6.5米、高度9.2米的大型真空容器，以及极低温、大电流电源等子系统，具备开展超导磁体强电磁场、高压快速变化以及系统可靠性等实验的能力，能够获取全面的运行工况实验数据。

本次测试中，最大电流达到48千安的稳态运行，超过了47千安的设计目标。测试结果显示，“聚变工程堆中心螺管系统”各项指标均达到设计要求，其总储能达到406.7兆焦，可用测试磁体内径为1500毫米，最高场强为12特斯拉，接头电阻仅为0.1纳欧。

这项成果标志着我国聚变工程堆建设取得了新的进展。此外，该测试系统还将为低温、材料、凝聚态物理、超导应用等多个领域提供先进的大型测试平台。

来源：新华社

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 2025-01-06