7月14日,由中國科學院合肥物質院等離子體所自主研發的一對CRAFT 100kA 高溫超導電流引線順利通過極端工況下的性能測試,其穩態載流能力突破100kA,這一成果標志著該技術在全球同類研究中處于領先地位。
圖. CRAFT 100kA高溫超導電流引線
高溫超導電流引線是聚變裝置超導磁體系統的“能量動脈”,涉及超導、低溫、真空、機械工藝、測控、電源等多個學科。承擔著將常溫電源與大電流超導磁體連接的關鍵任務。由于其跨越從常溫到超低溫(4.2K)溫區的特殊位置,電流引線的性能直接影響整個聚變裝置的運行效率和穩定性。作為“十三五”國家重大科技基礎設施CRAFT項目的重要組成部分,100kA高溫超導電流引線設計難度大、制造工藝復雜、質量要求高、測試要求苛刻,需同時滿足高載流、低漏熱、長失冷安全時間這三個特性。
圖. CRAFT 100kA高溫超導電流引線穩態測試曲線
項目組依靠自主研發,成功實現100kA高溫超導電流引線的“設計-材料-工藝-測試”全鏈條國產化。測試結果為:CRAFT 100kA高溫超導電流引線50K氦氣冷卻流量約為6.5g/s;5K端接頭電阻0.4nΩ;LOFA時間9分鐘;過熱安全時間27秒,各項性能指標都大幅優于設計要求。
近十年來,等離子體所全面掌握了超大電流容量高溫超導電流引線的設計、研發制造和測試的一整套核心技術。先后完成13對EAST 14kA高溫超導電流引線,ITER 10kA、52kA、68kA共66根高溫超導電流引線量產以及CRAFT 60kA及100kA高溫超導電流引線,同時完成國內外技術和產品輸出,完成俄羅斯國家核子研究所多批12kA和6kA的高溫超導電流引線,強磁場16.5kA高溫超導電流引線,高能物理研究所10kA高溫超導電流引線等。
100kA高溫超導電流引線的成功研發,為大型聚變裝置超導磁體系統的建設和運行奠定了堅實的技術基礎。
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