中國「人造太陽」新突破 兩大核心磁體全國產化 環向場磁體通過驗收 綜合性能達國際領先水平
中國「人造太陽」——國家重大科技基礎設施「聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施（CRAFT）」27日取得最新進展。中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所公布的消息顯示，CRAFT最大的超導部件——環向場磁體完成最後製備工藝，並通過專家驗收。同時，高溫超導中心螺管線圈磁體也完成滿工況參數測試。核心技術實現100%國產化，綜合性能達到國際領先水平。
●香港文匯報記者 劉凝哲 北京報道
環向場（Toroidal Field，TF）磁體是聚變堆最重要的部件之一，承擔着在聚變反應堆運行壽命周期中對高溫等離子體進行約束的作用。聚變堆超大型超導磁體須在極低溫、大電流、強輻射、高應力等極端條件下，穩定可靠運行60年。中國「人造太陽」 的TF磁體體積是國際熱核聚變堆ITER TF磁體的1.3倍，儲能為ITER TF磁體的3倍，是目前世界上最大的聚變堆超導磁體，各項性能指標達到國際領先水平。
TF磁體項目申請授權專利47項
據介紹，TF磁體運行電流98千安， 總儲能120吉焦，16個TF磁體在裝置等離子體中心磁場6.5特斯拉，磁體最高磁場14.5特斯拉。單個TF磁體尺寸為21米（長）×12米（寬）× 3.3米（高），重量達582.4噸。這一項目歷時6年，經過設計、預研、研製、測試等一系列關鍵環節，最終實現100%國產化。項目申請授權專利47項，制定標準25項。
項目團隊攻克十餘項技術難題
「這一成果標誌着中國已全面掌握聚變堆核心磁體設計及研製技術，中國成為全球具備百千安級大型超導磁體全流程自主研製能力的國家。」中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所發布的消息指出。瞄準未來聚變堆運行工況，項目團隊堅持自主創新，採用混合繞組創新設計，攻克了低阻超導接頭、低溫絕緣、失超保護、大電流電源等十餘項關鍵技術難題，研製出新型高性能超導線、高強度低溫不銹鋼、高強度絕緣材料，突破了超大尺寸磁體線圈高精度繞製與真空壓力浸漬工藝瓶頸，發展了大型鈮三錫超導磁體熱處理技術，實現了全系統從設計分析到製備、測試的全國產化，各項指標均優於設計要求。
多家優勢企業參與 聯合攻關
此外，在項目實施過程中，國內多家優勢企業深度參與，形成了覆蓋關鍵材料、核心部件、製造工藝和系統集成的協同攻關體系，圍繞高性能超導材料、特種結構件、高精度製造和加工等多個核心環節聯合攻關，有力支撐了這一重大裝備的自主化研製，也帶動了中國聚變工程高端裝備製造能力和產業配套能力的整體提升，為下一步聚變堆建設奠定了堅實基礎。
