6月27日，中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所“人造太陽”項目取得最新進展，環(huán)向場超導磁體、高溫超導中心螺管線圈等兩套聚變堆關鍵超導磁體先后完成研制驗收與滿參數(shù)測試，核心技術實現(xiàn)100%國產化，綜合性能躍升至國際前列。聚變堆環(huán)向場超導磁體順利完成工藝工序，通過專家組綜合驗收。該磁體長21米、寬12米、高3.3米，總重量達582噸，體積是國際熱核聚變堆ITER TF磁體的1.3倍，儲能是其3倍，是目前全球尺寸最大的聚變堆超導磁體。
環(huán)向場磁體是聚變堆最重要的部件之一，在聚變裝置運行過程中，超導磁體產生強磁場束縛上億度高溫等離子體，其中環(huán)向場磁體負責構建環(huán)向磁場，借助洛倫茲力牢牢約束等離子體，減少高能粒子對真空室器壁的沖擊損耗。該項目歷時6年，經過設計、研制、測試等一系列環(huán)節(jié)，整套磁體全鏈條實現(xiàn)100%國產化。項目申請授權專利47項，制定標準14項，各項性能指標領跑國際同類產品。
同期，高溫超導中心螺管線圈完成滿工況參數(shù)測試。實測數(shù)據(jù)顯示，線圈穩(wěn)定載流60千安，儲能6.03兆焦，最大磁場變化率每秒5.1特斯拉，接頭電阻0.87納歐，關鍵指標和核心性能達到國際領先水平。線圈從超導材料、結構設計到成套制備工藝均實現(xiàn)完全國產化。
中心螺管線圈的核心作用是感應、驅動等離子體電流，并動態(tài)調節(jié)等離子體約束形態(tài)。針對嚴苛的技術難度及裝置極端運行條件需求，項目團隊創(chuàng)新采用應力分散強力支撐結構與高低溫混合磁體設計方案，圍繞核心材料、結構設計、制備工藝等開展全鏈條技術攻關，先后攻克聚變堆高穩(wěn)定性磁體設計、大電流高溫超導導體研制等十余項關鍵技術難題，成功完成首個聚變堆磁體制備和滿參數(shù)測試，滿足裝置未來運行需求。
項目團隊負責人表示，兩套核心超導磁體的接連突破，為我國建設聚變堆進一步筑牢超導工程基礎，有力提升聚變堆建設自主研發(fā)與工程建造能力。（完）
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