日前，超導(dǎo)托卡馬克團(tuán)隊(duì)研制的聚變堆高溫超導(dǎo)原型磁體——高溫超導(dǎo)中心螺管線圈順利完成制備，通過(guò)滿參數(shù)測(cè)試，性能指標(biāo)國(guó)際領(lǐng)先。線圈穩(wěn)定載流60千安，儲(chǔ)能6.03兆焦，最大磁場(chǎng)變化率每秒5.1特斯拉，接頭電阻0.87納歐，關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，實(shí)現(xiàn)了材料、設(shè)計(jì)、工藝100%的國(guó)產(chǎn)化。

中心螺管線圈是托卡馬克最核心的關(guān)鍵部件之一，主要承擔(dān)裝置啟動(dòng)、等離子體電流感應(yīng)驅(qū)動(dòng)、等離子體約束形態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)控的核心功能，需在大電流、高應(yīng)力、高頻脈沖交變磁場(chǎng)等極端工況條件下實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠運(yùn)行。該磁體額定運(yùn)行電流46.5千安，6組線圈最高運(yùn)行磁場(chǎng)19特斯拉，磁場(chǎng)變化率不低于1.5特斯拉/秒，接頭電阻小于2納歐，極端工況適配難度、研制技術(shù)門(mén)檻極高。針對(duì)嚴(yán)苛的技術(shù)難度及裝置極端運(yùn)行條件需求，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新采用應(yīng)力分散強(qiáng)力支撐結(jié)構(gòu)與高低溫混合磁體設(shè)計(jì)方案，圍繞核心材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制備工藝、測(cè)試驗(yàn)證開(kāi)展全鏈條技術(shù)攻關(guān)。先后攻克聚變堆高穩(wěn)定性磁體設(shè)計(jì)、大電流高溫超導(dǎo)導(dǎo)體研制、大截面導(dǎo)體小半徑彎繞成型、超低阻超導(dǎo)接頭制備、高強(qiáng)低溫絕緣適配、高溫超導(dǎo)磁體失超保護(hù)等十余項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難題，成功完成首個(gè)聚變堆磁體制備和滿參數(shù)測(cè)試，滿足未來(lái)運(yùn)行需求。

2023年9月通過(guò)磁體設(shè)計(jì)評(píng)審，2024年5月，完成首個(gè)高穩(wěn)定性導(dǎo)體樣品，成功通過(guò)瑞士sultan國(guó)際第三方實(shí)驗(yàn)室性能測(cè)試，實(shí)現(xiàn)10.85T背場(chǎng)下80kA穩(wěn)定載流；2025年5月，建成完整高溫超導(dǎo)導(dǎo)體、磁體研制生產(chǎn)線；2025年8月，完成第一根百米級(jí)高溫超導(dǎo)CICC導(dǎo)體研制；2026年4月，完成第一個(gè)高溫超導(dǎo)CICC線圈研制，并通過(guò)液氮測(cè)試。

針對(duì)未來(lái)聚變堆高場(chǎng)、大電流高溫超導(dǎo)磁體的應(yīng)用需求，超導(dǎo)托卡馬克團(tuán)隊(duì)通過(guò)系統(tǒng)攻關(guān)與工程實(shí)踐，掌握了高溫超導(dǎo)磁體設(shè)計(jì)、制備與測(cè)試的核心技術(shù)，形成了完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系，為下一步開(kāi)展高溫超導(dǎo)磁體在聚變堆運(yùn)行環(huán)境下的長(zhǎng)期服役奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)