國際最大超導磁體動態(tài)測試設(shè)施成功建成
近日，由中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院等離子體所建設(shè)運行的國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“聚變堆主機關(guān)鍵系統(tǒng)”子系統(tǒng)“聚變工程堆中心螺管系統(tǒng)”成功完成首輪測試實驗，標志著國際尺寸最大、實驗條件最完善的大型超導磁體動態(tài)性能測試設(shè)施在合肥正式建成。
據(jù)悉，此次測試實驗的最大測試電流達到穩(wěn)態(tài)48千安培，超過了47千安培的設(shè)計值。實驗結(jié)果表明，該設(shè)施的總儲能達到406.7兆焦耳，可用測試磁體內(nèi)徑為1500毫米，最高場強達到12特斯拉，接頭電阻僅為0.1納歐，全面達到了設(shè)計指標。
“聚變工程堆中心螺管系統(tǒng)”項目致力于構(gòu)建一個規(guī)模宏大的超導磁體及其配套實驗體系。其核心目標在于針對未來聚變工程堆的實際運行工況，深入探索超導中心螺管磁體在強電磁場環(huán)境、高壓快速波動條件下的性能表現(xiàn)與系統(tǒng)可靠性。歷經(jīng)近十年的不懈努力，項目組攻克了包括大型聚變堆超導磁體設(shè)計優(yōu)化、低阻超導接頭技術(shù)、超低溫磁體絕緣解決方案、失超保護機制、大型低溫高電流電源系統(tǒng)以及快速磁場變化安全控制策略等一系列關(guān)鍵技術(shù)難題，成功自主研發(fā)并建造了全球領(lǐng)先的超導磁體及其測試系統(tǒng)，實現(xiàn)了從超導磁體材料、關(guān)鍵設(shè)備到整體系統(tǒng)100%的國產(chǎn)化突破。
該系統(tǒng)的成功建立，不僅為未來聚變堆的研發(fā)提供了不可或缺的實驗平臺，同時也為低溫物理、材料科學、凝聚態(tài)物理以及超導應(yīng)用等多個前沿領(lǐng)域開辟了一流的大型綜合測試環(huán)境。這一成就將極大地促進跨學科交流與合作，加速科技創(chuàng)新步伐。
中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院等離子體所的相關(guān)專家表示，聚變工程堆中心螺管系統(tǒng)的建成，不僅標志著中國在超導磁體技術(shù)領(lǐng)域取得了重大突破，更為全球聚變能研究注入了新的活力。接下來，等離子體所將進一步優(yōu)化系統(tǒng)控制，開展深入的高磁場變化率、更大電流、更高磁場、極端事故工況等科學研究，以期為我國聚變工程堆的自主研發(fā)與建設(shè)奠定更加堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
來源：中國科學院
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