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中安在線、中安新聞客戶端訊 3月9日,我國在大科學(xué)裝置"夸父"工程中取得重要進展,聚變堆主機關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施建設(shè)實現(xiàn)重大突破。其中,八分之一真空室及總體安裝系統(tǒng)通過專家組測試與驗收,其系統(tǒng)研制水平和運行能力已達到國際先進水平。
聚變堆主機關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施是"十三五"期間國家重點發(fā)展的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,而八分之一真空室及總體安裝系統(tǒng)作為其中的重要組成部分,承擔(dān)著解決大型聚變堆真空室設(shè)計、成形、焊接、裝配以及無損檢測等關(guān)鍵技術(shù)的任務(wù)。該系統(tǒng)為聚變堆主機真空室內(nèi)部部件的安裝、檢測、調(diào)試和遙操作研究提供了大型全尺寸的綜合實驗平臺。
在聚變堆裝置中,真空室是離堆芯最近的核安全屏障,也是實現(xiàn)等離子體有效運行的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。它不僅保障了等離子體在裝置內(nèi)的穩(wěn)定運行,還為超導(dǎo)磁體提供了良好的屏蔽和防護。中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體所研究員劉志宏介紹,通過完成八分之一真空室的研發(fā),團隊已全面掌握了未來聚變堆完整環(huán)形真空室的關(guān)鍵技術(shù)。
八分之一真空室及總體安裝系統(tǒng)主體平臺采用D型截面雙層殼體結(jié)構(gòu),總高20米,D型截面高11米,最大環(huán)向直徑19.5米。殼體采用50毫米厚的超低碳不銹鋼材料,重量達295噸。從研發(fā)到驗收,這一系統(tǒng)歷時十年時間,構(gòu)建了適應(yīng)高載荷、強磁場、強輻照等極端工況的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)體系。在技術(shù)研發(fā)過程中,團隊掌握了大型雙曲面殼體精密成型、復(fù)雜焊縫微變形焊接、在線加工、磁導(dǎo)率控制、大視場動靜態(tài)準(zhǔn)直測量、在線自動化無損檢測等關(guān)鍵技術(shù)。這些成果不僅產(chǎn)生了40多項專利,其中多項國際專利,還拓展應(yīng)用于粒子加速器、精密機械、電子科技、半導(dǎo)體等領(lǐng)域。
作為聚變堆主機關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施19項子系統(tǒng)中的關(guān)鍵1項,八分之一真空室及總體安裝系統(tǒng)的研制成功,標(biāo)志著從基礎(chǔ)研究到技術(shù)驗證和工程應(yīng)用的完整鏈條逐步形成。這一成果的完成,將為聚變堆的設(shè)計、建設(shè)和運行奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。預(yù)計,該設(shè)施的19項子系統(tǒng)將在年內(nèi)全部完成驗收工作。
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