近日，中國科學(xué)界傳來振奮人心的消息，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精心打造的國家重大科技設(shè)施——“聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)”的核心子系統(tǒng)“聚變工程堆中心螺管系統(tǒng)”圓滿完成了其首輪測試實(shí)驗(yàn)。在此次實(shí)驗(yàn)中，該系統(tǒng)展現(xiàn)出了卓越的性能，其最大測試電流不僅達(dá)到了穩(wěn)態(tài)48kA，還超越了47kA的設(shè)計(jì)預(yù)期。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該系統(tǒng)總儲(chǔ)能高達(dá)406.7MJ，測試磁體內(nèi)徑達(dá)到1500毫米，最高場強(qiáng)為12T，接頭電阻更是低至0.1納歐，各項(xiàng)參數(shù)均全面滿足了設(shè)計(jì)指標(biāo)。這一成就標(biāo)志著“聚變工程堆中心螺管系統(tǒng)”已成為國際上尺寸最大、實(shí)驗(yàn)條件最為完備的大型超導(dǎo)磁體動(dòng)態(tài)性能測試系統(tǒng)。
該項(xiàng)目致力于構(gòu)建一個(gè)規(guī)模龐大的超導(dǎo)磁體及其配套實(shí)驗(yàn)體系，其核心目標(biāo)是針對(duì)未來聚變工程堆的實(shí)際運(yùn)行需求，深入探索超導(dǎo)中心螺管磁體在極端電磁場環(huán)境、高壓快速波動(dòng)條件下的性能表現(xiàn)與系統(tǒng)可靠性。這一研究對(duì)于我國聚變工程堆的自主研發(fā)與建設(shè)具有深遠(yuǎn)意義，同時(shí)也將積累大量寶貴的運(yùn)行工況數(shù)據(jù)。
在過去的近十年里，項(xiàng)目組科研人員不畏艱難，攻克了一系列關(guān)鍵技術(shù)難題，包括大型聚變堆超導(dǎo)磁體的設(shè)計(jì)優(yōu)化、低阻超導(dǎo)接頭技術(shù)、超低溫磁體絕緣解決方案、失超保護(hù)機(jī)制、大型低溫高電流電源系統(tǒng)以及快速磁場變化安全控制策略等。通過不懈努力，他們成功自主研發(fā)并建造了全球領(lǐng)先的超導(dǎo)磁體及其測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了從超導(dǎo)磁體材料、關(guān)鍵設(shè)備到整體系統(tǒng)100%的國產(chǎn)化突破。
這一重大科技成果的取得，不僅為未來聚變堆的研發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，還為低溫物理、材料科學(xué)、凝聚態(tài)物理以及超導(dǎo)應(yīng)用等多個(gè)前沿領(lǐng)域開辟了一流的大型綜合測試環(huán)境。這一系統(tǒng)的成功建立，無疑將促進(jìn)跨學(xué)科交流與合作，加速科技創(chuàng)新步伐，推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的研究邁向新的高度。
