我國成功研制ITER首個(gè)大型超導(dǎo)磁體線圈
一個(gè)外形酷似中國古代和氏璧、總重相當(dāng)于兩架波音747飛機(jī)的巨大線圈靜靜停放在安徽省合肥熔安動(dòng)力公司的車間內(nèi)。不久之后,這個(gè)由中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所承擔(dān)研制的國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER計(jì)劃首個(gè)大型超導(dǎo)磁體線圈——極向場6號(hào)線圈(PF6線圈)就將通過巢湖,經(jīng)太平洋、印度洋、地中海,抵達(dá)法國ITER現(xiàn)場。這意味著我國成功研制的ITER首個(gè)大型超導(dǎo)磁體線圈竣工交付。 由歐盟、美、日、俄、中、韓、印七方共同承擔(dān)的國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER計(jì)劃是當(dāng)今世界最大的多邊國際科技合作項(xiàng)目之一,是實(shí)現(xiàn)未來商業(yè)用聚變能的關(guān)鍵一步。作為ITER中國工作組的重要單位之一,等離子體所承擔(dān)了導(dǎo)體、校正場線圈、超導(dǎo)饋線、電源、診斷等采購包,占中國承擔(dān)ITER采購包任務(wù)的近80%。 由合肥等離子體物理研究所研制的極向場6號(hào)超導(dǎo)線圈,又稱“PF6線圈”,位于ITER實(shí)驗(yàn)堆超導(dǎo)磁體的底部,由9個(gè)繞制成雙餅結(jié)構(gòu)的線圈本體(鈮鈦超導(dǎo)導(dǎo)體)以及一系列支撐附件組成,總重高達(dá)400噸,相當(dāng)于兩架波音747飛機(jī)的重量。該線圈繞制所采用的NbTi(鈮鈦)超導(dǎo)導(dǎo)體長約13.5公里,繞制完成的線圈主體外徑約11.2米,呈餅式結(jié)構(gòu),外形酷似中國古代的和氏璧。PF6線圈是國際上研制成功的重量最大、難度最大的超導(dǎo)磁體,儲(chǔ)能是EAST裝置最大極向場磁體的60倍。 PF6線圈除具備同類線圈主要功能外,還具有保證極向場磁場位形、提供等離子體單零偏濾位型的重要功能,是所有ITER所用磁體中裝置極向場超導(dǎo)線圈中制造技術(shù)難度大、單體自身重量最重、匝數(shù)最多最大、必須首個(gè)安裝到位的超重要大型線圈大部件。因此,能否成功研制PF6線圈并如期完成現(xiàn)場安裝,確保正常運(yùn)行,將決定是否能夠“點(diǎn)亮”等離子體并維持等離子體的穩(wěn)態(tài)“燃燒”,直接決定ITER計(jì)劃以及2025年ITER實(shí)驗(yàn)堆第一次等離子體放電這一重大工程節(jié)點(diǎn)的成敗。 |