科技日報記者 洪敬譜
11日,國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃磁體饋線采購包項目迎來關鍵節點,由中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所(以下簡稱“等離子體所”)研制的最后一套校正場線圈內饋線部件在合肥竣工,并交付起運ITER現場,標志著ITER磁體饋線系統中所有超大部件的研制任務順利完成。
ITER磁體饋線系統是ITER磁體系統的重要組成部分,主要為聚變堆磁體傳輸能量和冷卻介質,以及提供控制信號的反饋,同時在故障態下作為磁體儲能的泄放通道,可以確保磁體能量及時安全泄放,被稱為磁體系統的“生命線”。由等離子體所100%自主制造及測試,也是國內承接的工程復雜程度最高的采購包,共計31套,總重約1600噸。
作為磁體饋線系統中尺寸最大的部件,校正場線圈內饋線共有9套,由直徑16米、高度3米的半環結構組成。該內饋線作為饋線傳輸的最終段,直接與校正場線圈相連接,超導尺寸下的接口精度需控制在±2.5毫米范圍內,超導部件需滿足10千伏直流耐壓下絕緣電阻不小于500兆歐、5千伏局部放電測試中小于6納庫侖的嚴格要求,接頭盒電阻小于5納歐,攻克難度極大。
等離子體所副所長陸坤介紹,為攻克這些技術難題,項目團隊創新發展了針對大尺寸部件的全包絡高精度測量網絡、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于0.5納歐,領先業界同行。“自承接ITER磁體饋線系統采購包任務以來,項目團隊相繼攻克了68千安高溫超導電流引線、低溫超導接頭、低溫絕緣材料等高難度技術,累計交付饋線系統大部件上百套,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。”陸坤說。
據介紹,依靠自主研發,等離子體所掌握了系列聚變工程關鍵技術,交付進度和產品質量在ITER七方中居前列,創造多項第一,讓一系列“中國設計”和“中國制造”應用于ITER國際大科學工程項目,為ITER計劃的順利推進作出了重要貢獻。