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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