“人造太陽”關鍵系統(tǒng)綜合研究設施主體工程建設取得重要進展

　　【科技前沿】

　　最近，合肥綜合性國家科學中心大科學裝置集中區(qū)一派生機勃勃的景象，國家“十三五”重大科技基礎設施聚變堆主機(又稱“人造太陽”)關鍵系統(tǒng)綜合研究設施(CRAFT)建設如火如荼。目前已完成100余個關鍵里程碑建設任務及核心部件的設計、預研和測試驗證，從子系統(tǒng)的實驗室研發(fā)測試階段進入部分關鍵部件的研制和現(xiàn)場集成及調試階段。

　　在聚變堆園區(qū)11號科研廠房，一個高20米，外形似“橘子瓣”的實驗平臺已經(jīng)基本落成，這就是CRAFT設施1/8真空室及總體安裝實驗平臺�！霸�1/8真空室樣件平臺在研制過程中形成了40多項專利技術，發(fā)展和掌握了聚變堆真空室建造過程中諸如精密成形、柔性自動化焊接、相控陣超聲無損檢測以及大視場激光準直測量等關鍵技術，并為遙控操作系統(tǒng)提供了一個全尺寸的安裝模擬平臺。”項目負責人劉志宏研究員帶領團隊正在進行最后的部件總裝，預計1/8真空室及總體安裝實驗平臺將于明年年初啟用。

　　聚變堆園區(qū)8號科研廠房的恒溫潔凈車間內，環(huán)向場線圈繞制生產(chǎn)線剛剛竣工完成。該生產(chǎn)線主要由導體放送系統(tǒng)、導體校直系統(tǒng)、在線超聲清洗系統(tǒng)、導體噴砂與清洗系統(tǒng)、導體連續(xù)彎繞機、線圈繞制回轉平臺等設備通過自動控制系統(tǒng)聯(lián)動控制組成，開展聚變堆級全尺寸D形線圈的制造驗證。此環(huán)向場線圈采用全球首創(chuàng)的高、中、低場三個子線圈堆疊和套裝組成，繞制后的線圈輪廓度和平面度不超過1.5毫米的嚴苛要求給繞制工作帶來很大難度�！拔覀儾捎脽o張力繞制技術對截面64毫米乘64毫米的超導導體進行連續(xù)精密繞制�！表椖控撠熑宋膫パ芯繂T說，“完成了復雜輪廓繞制運動軌跡模擬、無張力連續(xù)推彎成形、截面氦管自動焊接等一系列關鍵技術研究，就掌握了核心技術！”目前，線圈繞制生產(chǎn)線的安裝和聯(lián)調測試已經(jīng)完成，用于首個認證件繞制的900余米長的全尺寸導體也已就位，即將開展線圈繞制工藝驗證，為后續(xù)工作奠定成熟技術和工藝基礎。

　　聚變堆園區(qū)13號北大廳是偏濾器等離子體與材料相互作用研究平臺的所在地，這里將建成國際上參數(shù)水平最高的直線等離子體裝置及其輔助系統(tǒng)，可產(chǎn)生聚變堆偏濾器所要承受的穩(wěn)態(tài)大束流等離子體，推動面對等離子體部件的研發(fā)。項目負責人周海山研究員帶領團隊已經(jīng)完成平臺物理和工程設計工作，“我們在測試臺上取得了連續(xù)24小時運行的偏濾器靶板束流密度等離子體的新紀錄，驗證了關鍵部件的穩(wěn)定性。這些關鍵技術攻關，將為后續(xù)材料測試平臺的調試和運行積累寶貴經(jīng)驗，為CRAFT偏濾器研究系統(tǒng)建設奠定基礎”。

　　聚變堆主機關鍵系統(tǒng)綜合研究設施是我國《國家重大科技基礎設施建設“十三五”規(guī)劃》中優(yōu)先部署的大科學裝置。該設施建成后可成為國際聚變領域參數(shù)最高、功能最完備的綜合性研究平臺，為我國開展聚變堆設計及核心部件研發(fā)、熱與粒子排除關鍵問題研究、大規(guī)模低溫和超導技術研究、強流粒子束與基礎等離子體研究、深空推進探索等提供強大的技術支撐。

　　(本報記者 丁一鳴 常河 本報通訊員 王夙素)