全球最大“人造太陽”磁體系統“生命線”最大尺寸部件交付

中國科學院合肥物質院等離子體物理研究所網站消息，4月11日，國際熱核聚變實驗堆ITER計劃磁體饋線採購包項目迎來關鍵節點，由中國科學院合肥物質院等離子體物理研究所研製的最後一套校正場線圈內饋線部件在合肥竣工並交付起運ITER現場。該部件的竣工交付標誌着ITER磁體饋線系統中所有超大部件的研製順利完成。

ITER，被譽為全球最大“人造太陽”，由中國與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯和美國七方共同實施。該項目旨在模擬太陽發光發熱的核聚變過程，探索受控核聚變技術商業化可行性。

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，確保磁體能量的及時安全泄放，被稱為磁體系統的“生命線”。由等離子體所100%自主製造及測試，也是國內承接的工程複雜程度最高的採購包，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（補償磁體系統由於製造和裝配造成的磁場誤差）相連接，超導尺寸下的接口精度仍需達到±2.5毫米，超導部件需保證10千伏直流耐壓下絕緣電阻不小於500兆歐和5千伏局部放電測試中小於6納庫侖，接頭盒電阻小於5納歐。針對以上苛刻要求，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，關鍵部件超導接頭盒小於0.5納歐，領先於業界同行。項目團隊自承接ITER磁體饋線系統採購包任務以來，至今已經完成了85%的饋線系統採購包任務，相繼攻克了68千安高温超導電流引線、低温超導接頭、低温絕緣材料等“卡脖子”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。

在中國國際核聚變能源計劃執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，承擔了超導導體、校正場線圈、磁體饋線、電源、診斷等眾多采購包，佔中國承擔ITER採購包任務的大部分，並且修正了原ITER電源和饋線設計方案，規避了潛在的運行風險並促使中方ITER份額大幅度提高。依靠自主研發，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，ITER組織總幹事評價“中國在採購包研發生產方面領先於各方”。憑藉在託卡馬克裝置上半個多世紀的技術積累，等離子體所讓一系列“中國設計”和“中國製造”應用於ITER國際大科學工程項目，獲得ITER組織高度讚譽，深度參與ITER計劃20年來，為ITER計劃的順利推進作出了重要貢獻。