黃豔
直徑16米、高3米、介面精度在正負2.5毫米內……4月11日,全球最大的“人造太陽”ITER迎來關鍵節點:該裝置的校正場線圈內饋線部件在合肥竣工並運往法國的ITER現場。這標誌著ITER磁體饋線系統中所有超大部件的研製任務順利完成。
“ITER裝置運行需要超導磁體產生磁場約束高溫等離子體,磁體的運行要在零下269攝氏度的低溫環境下,且同時供電才能產生磁場。”中國科學院合肥物質科學研究院等離子體所副所長陸坤告訴記者,饋線系統就是為了給磁體供電,併為聚變堆磁體傳輸能量和冷卻介質,同時在故障態下作為磁體儲能的洩放通道,確保磁體能量的及時安全洩放,被稱為磁體系統的“生命線”。
ITER磁體饋線系統由等離子體所100%自主製造及測試,是國內承接的工程複雜程度最高的採購包,至今已經完成了85%的饋線系統採購包任務,總重超1400噸,關鍵部件國產化率從31%提升至100%,彰顯了中國聚變工程實力,實現了從技術追趕到國際引領的跨越。
此次交付的校正場線圈內饋線是磁體系統“生命線”的最大部件,有着超大尺寸、超高精度的特點,共有9套,由直徑16米、高度3米的半環結構組成,其介面精度達到了±2.5毫米。
“研製這一部件既要保證跨度大,又要保證結構強度高,還要保證電源性能好、電流穩定,過程極具挑戰。”中國科學院合肥物質科學研究院等離子體所高級工程師張清泉說。團隊創新發展了針對大尺寸部件的全包絡高精度測量網路、半疊包預浸漬帶絕緣工藝、純銦搭接的超導接頭盒等技術,其中關鍵部件超導接頭盒小於0.5納歐,領先業界同行。
國際熱核聚變實驗堆(ITER)位於法國,被譽為全球最大的“人造太陽”。ITER計劃是目前全球規模最大、影響最深遠的國際科研合作專案之一,由中國與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯、美國等七方共同建造。
作為ITER中國工作組重要單位之一,中國科學院合肥物質科學研究院等離子體所承擔了超導導體、校正場線圈、磁體饋線、電源、診斷等眾多採購包,佔中國承擔ITER採購包任務的大部分。其交付進度和產品品質在ITER七方中居前列,創造多項第一,ITER組織總幹事評價“中國在採購包研發生產方面領先於各方”。(鹿嘉惠 張雨秋)