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安徽日报:我国成功研制ITER首个大型超导磁体线圈
发布时间:2019-09-23 09:28:30    来源:科学中心处

  9月20日,国际热核聚变实验堆ITER计划首个大型超导磁体线圈——极向场6号线圈(PF6线圈)竣工交付。

 

    总重达400吨,相当于两架波音747飞机的重量。9月20日下午,由中科院合肥物质科学研究院等离子体所承担研制的“庞然大物”:国际热核聚变实验堆ITER计划首个大型超导磁体线圈——极向场6号线圈(PF6线圈)竣工交付,将通过海运方式运送至法国ITER现场。

    PF6线圈位于ITER实验堆超导磁体的底部,是必须首个安装到位的超重要大型线圈大部件,由9个绕制成双饼结构的线圈本体以及一系列支撑附件组成。该线圈绕制所采用的铌钛超导导体长约13.5公里,绕制完成的线圈主体外径约11.2米,呈饼式结构,外形类似中国古代的和氏璧。

    等离子体物理研究所常务副所长宋云涛告诉记者,PF6线圈是国际上研制成功的重量最大、难度最高的超导磁体,储能量是我国EAST装置最大极向场磁体的60倍,它的正常运行将决定是否能够“点亮”等离子体并维持等离子体的稳态“燃烧”,是决定ITER装置运行成败的最重要线圈之一。

    等离子体所PF6项目团队在产品研制过程中相继攻克了诸多核心工艺难题,特别是为了满足超导线圈绝缘体耐低温、抗辐射、耐高压以及高力学性能需求,线圈绕组在经过工艺处理后,应保证其内无任何可见杂质、气泡和裂纹等缺陷。通过两年多拼搏,PF6团队成功掌握了该项核心技术,完美实现“零缺陷”的既定技术目标。

    6年的线圈研制过程中,PF6线圈所有关键制造工艺及部件全部一次性通过ITER国际组认证,双饼制造合格率达到100%,超导接头性能显著优于ITER技术要求。PF6线圈的成功制造不仅打破了发达国家在这一领域的技术壁垒,生产设备实现了全国产化,还发展和完善了超导磁体制造的标准和相关规范,孕育出10余项专项标准,为我国未来聚变堆标准建设提供了有益参考。

    ITER计划是当今世界最大的多边国际科技合作项目之一,由中国、欧盟、俄罗斯、美国、日本、韩国和印度七方30多个国家共同合作,通过建造反应堆级核聚变装置,验证和平利用核聚变发电的科学和工程技术可行性, 是实现未来商业用聚变能的关键一步。

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