中国造ITER大型超导磁体系统首个部件研制成功
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摘要: 7月26日,合肥科学岛上再一次传来好消息,由中国科学院等离子体物理研究所承担研制的ITER大型超导磁体系统首个部件研制成功。
7月26日,合肥科学岛上再一次传来好消息,由中国科学院等离子体物理研究所承担研制的ITER大型超导磁体系统首个部件研制成功。由中国、美国、日本、俄罗斯、欧盟、韩国、印度等七方共同参与国际大科学项目——国际热核聚变实验堆ITER计划是目前世界最大的国际合作组织,ITER也是实现未来商业用聚变能的关键一步。
中国造超导引线替代日本等国的设计
核聚变能因其清洁、环保、安全、原料丰富等特点,被认为是人类未来最有希望的能源之一。我国可控核聚变研究从上世纪90年代的跟跑到如今,已经实现真正的领跑。
在ITER大型超导磁体系统中,磁体馈线系统是ITER部件中最为复杂的系统之一。作为ITER超导磁体系统供电、冷却和提供诊断信号的关键集成通道,被称之为ITER主机的生命线。
科学岛上的科研团队攻克了众多技术难点,在高温超导电流引线、超导接头、低温绝热、低温高压绝缘等核心技术方面取得了诸多国际领先成果。研发的万安级高温超导电流引线,集高载流能力、低冷量消耗和长失冷安全时间三方面优势于一体,替代了日本等发达国家提出的原ITER铜电流引线设计,大大降低了ITER的运行成本和前期低温系统的建造投入。研发的68kA级高温超导电流引线更是创造了在85kA下运行1小时,90kA下运行4分钟的世界纪录。研发的盒式高载流低损耗超导接头,接头电阻达到0.2纳欧级的世界领先水平,极大地保障了ITER装置主机的安全运行。
从无到有中国创造填补国际空白
我国于2006年正式参加ITER计划,用10%的投入得到100%的知识产权,力争在最短时间内吸收消化美、俄等国家数十年的研究成果。等离子体物理研究所继自主建成世界上首个全超导托卡马克核聚变实验装置东方超环EAST之后,在ITER超导磁体馈线系统、ITER大型电源等项目上均提出了最优方案并被国际组织采纳,实现中国创造,也展示了我们世界领先的技术水平。
据悉,中国承担的ITER任务100%国产化并以优异的性能指标通过国际评估,产品质量100%满足ITER要求,七方中首个交付ITER现场,进度在七方参与国家中居前列,创造多项第一。
此外,他方份额内的有些关键系统和部件(如欧盟400吨的大型超导磁体),凭借我方先进的研发和质量水准,通过国际竞标不得不转包给我方来完成。
通过承担国家大科学工程项目和参加ITER计划,我国自主发展关键聚变工程技术,在不断的创新中实现多项中国创造,填补国际空白,形成了在低温超导材料方面我国占国际市场份额的60%、高温超导电流引线100%完全由我国提供的局面,在工业界得到推广应用并促进国内高新技术企业的蓬勃发展。实现了超导材料、低温材料、大功率电源器件等技术和部件从无到有、到规模化生产并向欧美西方发达国家出口的飞跃。
责任编辑: 一米阳光
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