中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所传来喜讯,其承担的“人造太阳”项目在关键超导磁体研制领域取得重大突破。环向场超导磁体与高温超导中心螺管线圈两套核心设备先后通过验收并完成满参数测试,标志着我国在聚变堆超导磁体技术领域实现全面自主可控,综合性能达到国际顶尖水平。
作为聚变装置的核心部件,环向场超导磁体历经六年攻关完成全链条国产化。该磁体尺寸达21米长、12米宽、3.3米高,总重582吨,其体积与储能分别为国际热核聚变实验堆ITER同类设备的1.3倍和3倍,创下全球聚变堆超导磁体规模新纪录。通过创新设计,该磁体在强磁场环境下可有效约束上亿摄氏度高温等离子体,显著降低高能粒子对装置器壁的冲击损耗。
项目团队在研制过程中攻克多项技术难题,形成47项授权专利和14项技术标准。从磁体结构设计到超导材料制备,从低温系统集成到电磁性能优化,整套工艺流程实现100%国产化。测试数据显示,该磁体各项性能指标均优于国际同类产品,为后续聚变堆装置建设奠定了坚实基础。
同期完成测试的高温超导中心螺管线圈同样表现卓越。该线圈在60千安稳定电流下实现6.03兆焦储能,最大磁场变化率达每秒5.1特斯拉,接头电阻仅0.87纳欧,关键指标全面领先国际水平。其核心功能是通过电磁感应驱动等离子体电流,并动态调节等离子体约束形态,对维持聚变反应稳定运行至关重要。
针对极端运行条件,研发团队创新采用应力分散支撑结构与高低温混合磁体设计,成功解决大电流高温超导导体稳定性、磁体机械强度等十余项技术瓶颈。通过全链条技术攻关,团队不仅完成首个聚变堆磁体制备,更建立起完整的超导磁体制造体系,为聚变能商业化应用扫清关键障碍。
据科研人员介绍,两套超导磁体的突破性进展,使我国在聚变堆超导工程领域实现从跟跑到并跑的跨越。相关技术的自主化不仅提升了聚变装置建设的自主可控能力,更为未来聚变能发电站的工程化实施提供了重要技术支撑。






