
6月18日,由中國科學院合肥物質科學研究院電漿體物理研究所承擔的聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施“夸父”(CRAFT)項目取得重要進展,該設施低雜波電流驅動系統通過專家組測試與驗收,系統全部實現國産化,性能達到國際領先水準。
低雜波電流驅動系統是“夸父”裝置的重要子系統。CRAFT低雜波系統負責人劉亮表示,CRAFT低雜波電流驅動系統可以簡單理解為超導托卡馬克裝置(人造太陽)的大型“微波爐”,用微波能量來加熱電漿體,提高電漿體的溫度,驅動電漿體電流,維持高溫電漿體穩態運作。“‘人造太陽’內部的聚變電漿體高達1億度,低雜波電流驅動系統作為輔助加熱三大波之一,也是加熱電漿體到1億度的‘秘密武器’。”
據悉,低雜波電流驅動系統是“十三五”國家重大科技基礎設施CRAFT(夸父)項目的重要組成部分,旨在解決面向反應堆的耦合天線設計、遠距離低損耗功率傳輸、多管並聯可靠安全運作等關鍵技術,為建設面向聚變堆的低雜波電流驅動系統提供科學技術基礎。
項目團隊經過五年技術攻關,完成了系統考核指標,實現中心頻率4.6GHz;微波源最大總輸出功率4MW;運作脈衝長度>100s的測試和驗收,並完成面向反應堆的天線設計及部件預研、微波低損耗傳輸及模式轉換、系統安全可靠運作等關鍵技術研究。
通過與國內相關單位開展合作,項目成功研製出4.6GHz500kW雙窗及單窗速調管、500kW環行器,系統全部實現國産化,相關技術可拓展應用於微波加熱、無線通訊、醫療健康、電子科技等領域。
作為CRAFT項目的19個子系統之一,低雜波電流驅動系統的成功驗收,標誌著該系統及其關鍵部件完成了從設計優化、預研驗證、加工製造到測試驗收的完整流程,為聚變堆波加熱系統設計研製奠定了堅實的科學技術基礎。(張夢怡 文/攝)
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