近日,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承擔研制的國際熱核聚變實驗堆(ITER)計劃首個大型超導(dǎo)磁體線圈——極向場6號線圈(PF6線圈)竣工交付,將通過海運方式運送至法國ITER現(xiàn)場。
PF6線圈位于ITER實驗堆超導(dǎo)磁體的底部,是必須首個安裝到位的超重要大型線圈大部件,由9個繞制成雙餅結(jié)構(gòu)的線圈本體以及一系列支撐附件組成,總重達400噸,相當于兩架波音747飛機的重量。該線圈繞制所采用的鈮鈦超導(dǎo)導(dǎo)體長約13.5公里,線圈主體外徑約11.2米,呈餅式結(jié)構(gòu),外形類似中國古代的和氏璧。
據(jù)介紹,PF6線圈是國際上研制成功的重量最大、難度最高的超導(dǎo)磁體,儲能量是我國EAST裝置最大極向場磁體的60倍,它的正常運行將決定是否能夠“點亮”等離子體并維持等離子體的穩(wěn)態(tài)“燃燒”,是決定ITER裝置運行成敗的最重要線圈之一。
中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體所PF6項目團隊經(jīng)過兩年多的攻關(guān),成功掌握了該項核心技術(shù)。PF6線圈所有關(guān)鍵制造工藝及部件全部一次性通過ITER國際組認證,雙餅制造合格率達到100%,超導(dǎo)接頭性能顯著優(yōu)于ITER技術(shù)要求。
PF6線圈的成功制造不僅打破了發(fā)達國家在這一領(lǐng)域的技術(shù)壁壘,生產(chǎn)設(shè)備實現(xiàn)了全國產(chǎn)化,同時還發(fā)展和完善了超導(dǎo)磁體制造的標準和相關(guān)規(guī)范,先后孕育出十余項專項標準,為我國未來聚變堆標準建設(shè)提供了有益參考,也為今后進一步拓展中歐核聚變能源領(lǐng)域合作的深度和廣度提供了成功范例。