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”的核心超导部件——环向场磁体的制造工艺于11月27日在安徽合肥圆满结束,并顺利通过专家评审。与此同时,高温超导中心螺管线圈磁体也完成了满负荷参数测试,其关键性能已达到国际先进水平。

环向场磁体尺寸庞大,长21米、宽12米、高3.3米,总重达582吨,是目前全球范围内最大的聚变堆用超导磁体。在核聚变装置运行时,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,环向场磁体的主要功能是构建环向磁场,有效约束等离子体,从而降低高能粒子对真空室壁造成的能量损失。

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,该项目耗时六年,经历了设计、预研、研制和测试等多个关键阶段。整套磁体的全产业链实现了100%的国产化制造。项目期间,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。

同日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。该装置的核心任务是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,该磁体在超导材料、结构设计以及整体制造工艺方面,均已实现完全自主化生产。

项目负责人表示,这些重要进展为我国未来聚变堆的建设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建造实力。

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