國(guó)際最大超導(dǎo)磁體動(dòng)態(tài)測(cè)試設(shè)施成功建成
近日，由中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體所建設(shè)運(yùn)行的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“聚變堆主機(jī)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(cè)試實(shí)驗(yàn)，標(biāo)志著國(guó)際尺寸最大、實(shí)驗(yàn)條件最完善的大型超導(dǎo)磁體動(dòng)態(tài)性能測(cè)試設(shè)施在合肥正式建成。
據(jù)悉，此次測(cè)試實(shí)驗(yàn)的最大測(cè)試電流達(dá)到穩(wěn)態(tài)48千安培，超過(guò)了47千安培的設(shè)計(jì)值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該設(shè)施的總儲(chǔ)能達(dá)到406.7兆焦耳，可用測(cè)試磁體內(nèi)徑為1500毫米，最高場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到12特斯拉，接頭電阻僅為0.1納歐，全面達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)。
“聚變工程堆中心螺管系統(tǒng)”項(xiàng)目致力于構(gòu)建一個(gè)規(guī)模宏大的超導(dǎo)磁體及其配套實(shí)驗(yàn)體系。其核心目標(biāo)在于針對(duì)未來(lái)聚變工程堆的實(shí)際運(yùn)行工況，深入探索超導(dǎo)中心螺管磁體在強(qiáng)電磁場(chǎng)環(huán)境、高壓快速波動(dòng)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(xiàng)目組攻克了包括大型聚變堆超導(dǎo)磁體設(shè)計(jì)優(yōu)化、低阻超導(dǎo)接頭技術(shù)、超低溫磁體絕緣解決方案、失超保護(hù)機(jī)制、大型低溫高電流電源系統(tǒng)以及快速磁場(chǎng)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(dǎo)磁體及其測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了從超導(dǎo)磁體材料、關(guān)鍵設(shè)備到整體系統(tǒng)100%的國(guó)產(chǎn)化突破。
該系統(tǒng)的成功建立，不僅為未來(lái)聚變堆的研發(fā)提供了不可或缺的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，同時(shí)也為低溫物理、材料科學(xué)、凝聚態(tài)物理以及超導(dǎo)應(yīng)用等多個(gè)前沿領(lǐng)域開(kāi)辟了一流的大型綜合測(cè)試環(huán)境。這一成就將極大地促進(jìn)跨學(xué)科交流與合作，加速科技創(chuàng)新步伐。
中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體所的相關(guān)專(zhuān)家表示，聚變工程堆中心螺管系統(tǒng)的建成，不僅標(biāo)志著中國(guó)在超導(dǎo)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(lái)，等離子體所將進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)控制，開(kāi)展深入的高磁場(chǎng)變化率、更大電流、更高磁場(chǎng)、極端事故工況等科學(xué)研究，以期為我國(guó)聚變工程堆的自主研發(fā)與建設(shè)奠定更加堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院
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