9月21日，由上海電氣核電設備有限公司承擔的全球尺寸最大、重量最重、制造難度最大的CRAFT環向場(TF)線圈盒正式發運。該產品的成功交付，標志著我國在超導磁體高端裝備制造領域取得突破，多項核心技術達到國際領先水平。

一、CRAFT項目介紹

CRAFT，即聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施，基本思路是建設具有國際領先水平的超導磁體研究系統和偏濾器研究系統，為磁約束聚變堆主機關鍵系統研究提供粒子流、電、磁、熱、力等極端實驗條件。設施包括主體部分和園區配套部分，其中設施主體由超導磁體研究系統及偏濾器研究系統兩部分組成，超導磁體研究系統包括8個子系統，偏濾器研究系統包括11個子系統。

設施建成后，將成為國際磁約束聚變領域參數最高、功能最完備的綜合性研究平臺，為開展聚變堆核心部件研發和建設提供建設技術基礎，可開展聚變堆條件下熱與粒子排除關鍵問題研究、大規模低溫和超導技術研究、強流粒子束與基礎等離子體研究，可以將建設我國聚變堆的進程大幅提前，同時為高場核磁共振、深空推進探索等提供完備的實驗平臺和強大的技術支撐。

二、環向場(TF)線圈與TF線圈盒

環向場(TF)線圈是托卡馬克中最核心的部件之一。它們是一組巨大的、圍繞環形真空室呈環向排列的D形線圈(CRAFT共計有16個)。當強大的電流通過這些線圈時，會產生一個強大的環向磁場。這個磁場的主要作用是約束等離子體，防止高溫等離子體與真空室壁接觸，從而維持聚變反應的進行。

而環向場線圈盒，簡單來說，就是容納和保護TF線圈超導導體的高強度金屬外殼，在整個磁體系統中扮演著至關重要的角色：

承受并傳遞電磁載荷：線圈在通電后會產生巨大的向心壓和相互排斥力，線圈盒作為剛性機械骨架，將這些電磁力(可達數千噸)安全地傳遞到托卡馬克的整體支撐結構，防止線圈變形或失效。

保護脆弱的超導導體：超導材料(如 Nb?Sn、NbTi)對機械應力極為敏感。線圈盒為超導纜線提供剛性支撐，限制其在電磁載荷下的微小形變，從而保持超導性能并避免因應變導致的臨界電流下降。

冷卻通道與熱沉功能：線圈盒內部布置有多條冷卻通道，冷卻水或氦流在其中循環，直接帶走導體產生的熱量。設計研究表明，增加冷卻通道數量可顯著降低導體熱流，提升整體散熱效率。在失超(超導狀態被破壞)時，線圈盒的金屬質量還能作為熱沉，幫助導體快速恢復低溫狀態。

提供結構接口與支撐其他部件：線圈盒外表面設有法蘭、螺栓孔等標準接口，用于安裝極向場線圈、真空室支撐結構、輻射屏蔽層等關鍵部件，確保整體裝配的剛性和對準精度。

三、研發突破

上海電氣核電設備有限公司在中科院等離子體物理研究所的悉心指導以及核電集團的統籌協調下，與合作伙伴協同攻關，歷經5年時間攻克四大制造難題，最終成功研制TF線圈盒：

創造了行業最大深度達380mm的奧氏體不銹鋼窄間隙TIG(鎢極惰性氣體保護焊)焊接新紀錄;

突破了316LN極低溫材料的激光深熔焊技術;

實現了超大尺寸部件精密加工，輪廓精度控制在0.5mm以內;

完成了30米長空間彎管的精密成形，輪廓度誤差小于2mm。

這些技術的成功應用，不僅確保了產品的順利完工，并在9月12日通過專家驗收，更為我國未來聚變工程示范堆(CFEDR)的建設提供了堅實的技術保障和裝備支撐。