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PF6线圈竣工交付暨聚变堆主机关键系统综合研究设施正式开工建设

2019-09-21 | 作者：叶华龙 |【大中小】【打印】【关闭】

　　适逢等离子体所建所41周年之日，9月20日下午，ITER计划PF6线圈竣工交付暨聚变堆主机关键系统综合研究设施开工活动在合肥举行。安徽省委常委、常务副省长邓向阳、国家科技部党组成员陆明等领导出席仪式。由等离子体所通过国际竞标承担研制的PF6线圈已经竣工，即将通过海运至法国ITER现场。活动期间，邓向阳宣布聚变堆主机关键系统综合研究设施正式开工建设。

　　PF6线圈位于ITER实验堆超导磁体的底部，由9个绕制成双饼结构的线圈本体（铌钛超导导体）以及一系列支撑附件组成，总重高达400吨，线圈绕制所采用的NbTi超导导体长约13.5公里，绕制完成的线圈主体外径约11.2米，呈饼式结构，外形相似中国古代的和氏璧。PF6线圈是目前国际上研制成功的重量最大、难度最高的超导磁体。

　　相对于其他极向场线圈，在部件功能上，PF6线圈除具备同类线圈主要功能外，具有保证极向场磁场位形、提供等离子体单零偏滤位形的重要功能，是决定ITER装置运行成败的最重要线圈之一。在研制过程中，PF6线圈也是所有ITER所用磁体中装置极向场超导线圈中制造技术难度大、单体自身重量最重、匝数最多最大、必须首个安装到位的超重要大型线圈大部件。因此，能否成功研制PF6线圈并如期完成现场安装，将直接决定ITER计划以及2025年ITER实验堆第一次等离子体放电这一重大工程节点的成败。

　　为圆满完成PF6线圈生产制造任务，等离子体所PF6项目团队在产品研制过程中一直秉承“甘于奉献、团结协作、锐意进取、争创一流”的大科学文化和“匠心聚合，质量极限”核心理念，相继攻克了线圈高精度双饼双线并绕、大尺寸高刚性导体精确冷成型、复杂空间位形氦进出管自动焊接、低损耗超导接头制造与低温电测试、超大截面线圈绝缘双饼真空压力浸渍处理及其加热固化等诸多核心工艺难题。特别是为了满足超导线圈绝缘体耐低温（零下269℃）、抗辐射、耐高压（3万伏）以及高力学性能需求，线圈绕组在经过绝缘真空压力浸渍工艺处理后，应保证其内无任何可见杂质、气泡和裂纹等缺陷。对于直径超过10米、重400吨的超级线圈来说，这种“零缺陷”要求，是对数以吨计的树脂注入、脱汽和固化工艺以及线圈外形尺寸精密控制提出的极大挑战。PF6团队顺利完成9个双饼和1个实验双饼的绝缘浇注工作，成功掌握了该项核心技术，完美实现“零缺陷”的既定技术目标。

　　6年的线圈研制过程中，PF6线圈所有关键制造工艺及部件全部一次性通过ITER国际组认证，双饼制造合格率达到100%，超导接头性能显著优于ITER技术要求。PF6线圈的成功制造不仅打破了发达国家在这一领域的技术壁垒，生产设备实现了全国产化，同时还发展和完善了超导磁体制造的标准和相关规范。

　　PF6项目不仅实现了中欧合作双方技术和管理方面的人员高度融合，精诚合作，建立起相互信任、相互支持的国际合作良好氛围，也成功推动我们的国产技术、产品质量和管理经验走出国门，带动起中欧双方供应商层面的更多互动和协作，促进了其他国产技术或装备的输出。PF6线圈项目的圆满完成，为开展以我为主的国际合作，为中欧双方共同推进ITER项目建设与合作积累了宝贵经验，也为今后进一步拓展中欧核聚变能源领域合作的深度和广度提供了成功范例。

　　等离子体所所长万宝年主持活动。合肥研究院院长匡光力、陆明、欧盟聚变委员会ITER部负责人Jean Marc Filhol博士先后致辞，邓向阳讲话。等离子体所常务副所长、PF6项目中方负责人宋云涛向欧盟聚变委员会PF6项目监理Sborchia Carlo博士交付PF6线圈模型。来自国家科技部、安徽省、合肥市、欧盟聚变委员会等单位及其相关部门的领导，科技部ITER中心主任罗德隆，聚变堆主机关键系统综合研究设施工程科技委专家，等离子体所万元熙院士、李建刚院士、所领导以及相关部门的领导，还有PF6项目科研人员和工程设计制造人员参加活动并共同见证。