聚变能是解决人类能源危机的唯一途径,世界各国都在开展可控核聚变的工程和物理研究。由淮南市政府和中科院等离子物理研究所共建的淮南新能源研究中心(以下简称“淮南中心”)承接了国际热核聚变实验堆(ITER)、合肥综合性国家科学中心重点项目—聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)、法国原子能委员会磁约束聚变研究研究所WEST装置多项关键部件和系统的研制。
ITER计划是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一。淮南中心承担ITER计划的馈线系统最核心部件—终端箱的总装和测试,以及校正场磁体制造最关键步骤—线圈盒激光封焊的工作,涉及经费超7000万元。其中,馈线系统是ITER装置的核心部件,为超导磁体系统运行提供必须的-269℃的超临界氦、55/68kA电流及测量信号。校正场超导磁体系统是ITER主机重要部件之一,主要用来补偿线圈制造、接头、引线及装配误差造成的纵场和极向场线圈绕组位形偏离所带来的磁场误差。
CRAFT设施建设项目旨在开展大型聚变堆关键部件的认证和研究工作。产生和加热核聚变等离子体的中心螺管线圈、盛装聚变等离子体的大型重载复杂轮廓真空室是CRAFT设施建设的两个核心子系统。淮南中心承担了CRAFT中心螺管线圈的制造及真空室窗口领圈的电子束焊接工作,积累了大量的经验,打造了高层次的人才队伍。
WEST装置是法国原子能委员会正在升级改造的一个全钨偏滤器超导托卡马克。偏滤器部件是WEST装置的核心部件,对其实现长脉冲高参数运行及其主要科学目标起到关键作用。偏滤器部件直接面对高温等离子体辐照,要承受强粒子流和高热流的冲击,服役环境苛刻、制造工艺复杂,难度大、要求高。淮南中心承担了WEST偏滤器部件核心—钨铜串的真空高温烘烤及检漏工作。
ITER馈线终端箱
ITER校正场磁体
CRAFT聚变真空室
CRAFT中心螺管模型线圈
WEST偏滤器钨铜串
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