4月11日,國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER計(jì)劃磁體饋線采購包項(xiàng)目迎來關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),由中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體物理研究所研制的最后一套校正場線圈內(nèi)饋線部件在合肥竣工并交付起運(yùn)ITER現(xiàn)場。該部件的竣工交付標(biāo)志著ITER磁體饋線系統(tǒng)中所有超大部件的研制順利完成。
ITER磁體饋線系統(tǒng)是ITER磁體系統(tǒng)的重要組成部分,主要為聚變堆磁體傳輸能量和冷卻介質(zhì),以及提供控制信號(hào)的反饋,同時(shí)在故障態(tài)下作為磁體儲(chǔ)能的泄放通道,確保磁體能量的及時(shí)安全泄放,被稱為磁體系統(tǒng)的“生命線”。由等離子體所100%自主制造及測試,也是國內(nèi)承接的工程復(fù)雜程度最高的采購包,共計(jì)31套,總重約1600噸。
作為磁體饋線系統(tǒng)中尺寸最大的部件,校正場線圈內(nèi)饋線共有9套,由直徑16米、高度3米的半環(huán)結(jié)構(gòu)組成。該內(nèi)饋線作為饋線傳輸?shù)淖罱K段,直接與校正場線圈(補(bǔ)償磁體系統(tǒng)由于制造和裝配造成的磁場誤差)相連接,超導(dǎo)尺寸下的接口精度仍需達(dá)到±2.5毫米,超導(dǎo)部件需保證10千伏直流耐壓下絕緣電阻不小于500兆歐和5千伏局部放電測試中小于6納庫侖,接頭盒電阻小于5納歐。針對以上苛刻要求,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新發(fā)展了針對大尺寸部件的全包絡(luò)高精度測量網(wǎng)絡(luò)、半疊包預(yù)浸漬帶絕緣工藝、純銦搭接的超導(dǎo)接頭盒等技術(shù),關(guān)鍵部件超導(dǎo)接頭盒小于0.5納歐,領(lǐng)先于業(yè)界同行。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)自承接ITER磁體饋線系統(tǒng)采購包任務(wù)以來,至今已經(jīng)完成了85%的饋線系統(tǒng)采購包任務(wù),相繼攻克了68千安高溫超導(dǎo)電流引線、低溫超導(dǎo)接頭、低溫絕緣材料等“卡脖子”技術(shù),累計(jì)交付饋線系統(tǒng)大部件上百套,總重超1400噸,關(guān)鍵部件國產(chǎn)化率從31%提升至100%,彰顯了中國聚變工程實(shí)力,實(shí)現(xiàn)了從技術(shù)追趕到國際引領(lǐng)的跨越。
在中國國際核聚變能源計(jì)劃執(zhí)行中心的大力支持下,等離子體物理研究所作為ITER中國工作組重要單位之一,承擔(dān)了超導(dǎo)導(dǎo)體、校正場線圈、磁體饋線、電源、診斷等眾多采購包,占中國承擔(dān)ITER采購包任務(wù)的大部分,并且修正了原ITER電源和饋線設(shè)計(jì)方案,規(guī)避了潛在的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)并促使中方ITER份額大幅度提高。依靠自主研發(fā),掌握了系列聚變工程關(guān)鍵技術(shù),交付進(jìn)度和產(chǎn)品質(zhì)量在ITER七方中居前列,創(chuàng)造多項(xiàng)第一,ITER組織總干事評價(jià)“中國在采購包研發(fā)生產(chǎn)方面領(lǐng)先于各方”。憑借在托卡馬克裝置上半個(gè)多世紀(jì)的技術(shù)積累,等離子體所讓一系列“中國設(shè)計(jì)”和“中國制造”應(yīng)用于ITER國際大科學(xué)工程項(xiàng)目,獲得ITER組織高度贊譽(yù),深度參與ITER計(jì)劃20年來,為ITER計(jì)劃的順利推進(jìn)作出了重要貢獻(xiàn)。