12月29日,由中國科學院合肥物質(zhì)院等離子體所建設運行的國家重大科技基礎設施“聚變堆主機關鍵系統(tǒng)”子系統(tǒng)“聚變工程堆中心螺管系統(tǒng)”完成首輪測試實驗,最大測試電流達到穩(wěn)態(tài)48kA,超過47kA的設計值。實驗結(jié)果表明:該設施達到總儲能406.7MJ、可用測試磁體內(nèi)徑1500毫米、最高場強12T、接頭電阻0.1納歐,全面達到設計指標,成為國際尺寸最大、實驗條件最完善的大型超導磁體動態(tài)性能測試系統(tǒng)。
“聚變工程堆中心螺管系統(tǒng)”目標是建成大型超導磁體及實驗系統(tǒng),開展針對未來聚變工程堆運行工況下,超導中心螺管磁體強電磁場、高壓快速變化、系統(tǒng)可靠性等系列實驗,為我國聚變工程堆建設奠定堅實基礎和獲得充分的運行工況數(shù)據(jù)。項目組歷時近10年,解決了大型聚變堆超導磁體設計、低阻超導接頭、超低溫磁體絕緣、失超保護、大型低溫、高電流電源及快速磁場變化安全控制等多項關鍵科學技術問題,成功研制并建成出世界最大的超導磁體及測試系統(tǒng),實現(xiàn)超導磁體材料、設備、系統(tǒng)100%國產(chǎn)化。接下來將進一步優(yōu)化系統(tǒng)控制,開展深入的高磁場變化率(1-5T/s)、更大電流(>50kA)、更高磁場(>30T)、極端事故工況等科學研究。
聚變工程堆中心螺管系統(tǒng)的建成,不僅能為未來聚變堆提供良好的實驗條件,同時也為低溫、材料、凝聚態(tài)物理、超導應用等其他領域提供一流的大型測試平臺。