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中安在線、中安新聞客戶端報道,3月9日,我國大科學裝置"夸父"——聚變堆主機關鍵系統(tǒng)綜合研究設施建設取得重大進展。經過專家組嚴格測試與驗收,八分之一真空室及總體安裝系統(tǒng)達到了國際先進水平,標志著我國在聚變堆關鍵系統(tǒng)技術研發(fā)方面邁出了重要一步。
據了解,聚變堆主機關鍵系統(tǒng)綜合研究設施是"十三五"國家重大科技基礎設施,而八分之一真空室及總體安裝系統(tǒng)則是其核心組成部分。這一系統(tǒng)旨在解決大型聚變堆真空室設計、成形、焊接、裝配和無損檢測等關鍵技術,為未來聚變堆主機真空室內部部件的安裝、檢測、調試和遙操作研究提供一個全尺寸的綜合實驗平臺。
"在整個聚變裝置中,真空室是離堆芯最近的核安全屏障。對于整個聚變裝置來說,沒有真空室就沒有整個聚變反應,而且它不只是保障等離子體在整個裝置內的運行,同時也能夠為超導磁體提供非常好的屏蔽和屏障。"中國科學院合肥物質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),團隊已完全掌握未來聚變堆完整的環(huán)形真空室的關鍵技術。
記者了解到,八分之一真空室及總體安裝系統(tǒng)主體平臺采用D型截面雙層殼體結構,總高20米,D型截面高11米,最大環(huán)向直徑19.5米。真空室殼體采用50毫米厚的超低碳不銹鋼材料,總重量達295噸。該系統(tǒng)從預研到正式建成并驗收,歷時十年之久。在構建高載荷、強磁場、強輻照等極端工況的設計與標準體系方面,該系統(tǒng)掌握了大型雙曲面殼體精密成型、復雜密集焊縫微變形焊接、在線加工、磁導率控制、大視場動靜態(tài)準直測量、在線自動化無損檢測等關鍵技術。在八分之一真空室平臺研發(fā)過程中,團隊已申請獲得40多項專利,其中多項為國際專利。相關技術還被成功應用于粒子加速器、精密機械、電子科技、半導體等領域。
八分之一真空室及總體安裝系統(tǒng)作為聚變堆主機關鍵系統(tǒng)綜合研究設施19項子系統(tǒng)中的關鍵1項,隨著其他子系統(tǒng)的研制成功并投入使用,該設施逐步形成了從基礎研究到技術驗證和工程應用的完整鏈條。這一鏈條為聚變堆的設計、建設和運行奠定了堅實的技術基礎。預計,聚變堆主機關鍵系統(tǒng)綜合研究設施19項子系統(tǒng)將在今年陸續(xù)完成驗收工作。
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