6月18日,由中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所承擔(dān)的聚變堆主機(jī)關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施“夸父”(CRAFT)項(xiàng)目取得重要進(jìn)展,該設(shè)施低雜波電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過專家組測(cè)試與驗(yàn)收,系統(tǒng)全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,性能達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
低雜波電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是“夸父”裝置的重要子系統(tǒng)。CRAFT低雜波系統(tǒng)負(fù)責(zé)人劉亮表示,CRAFT低雜波電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單理解為超導(dǎo)托卡馬克裝置(人造太陽)的大型“微波爐”,用微波能量來加熱等離子體,提高等離子體的溫度,驅(qū)動(dòng)等離子體電流,維持高溫等離子體穩(wěn)態(tài)運(yùn)行?!啊嗽焯枴瘍?nèi)部的聚變等離子體高達(dá)1億度,低雜波電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為輔助加熱三大波之一,也是加熱等離子體到1億度的‘秘密武器’?!?/p>
據(jù)悉,低雜波電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是“十三五”國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施CRAFT(夸父)項(xiàng)目的重要組成部分,旨在解決面向反應(yīng)堆的耦合天線設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)距離低損耗功率傳輸、多管并聯(lián)可靠安全運(yùn)行等關(guān)鍵技術(shù),為建設(shè)面向聚變堆的低雜波電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)經(jīng)過五年技術(shù)攻關(guān),完成了系統(tǒng)考核指標(biāo),實(shí)現(xiàn)中心頻率4.6GHz;微波源最大總輸出功率4MW;運(yùn)行脈沖長(zhǎng)度>100s的測(cè)試和驗(yàn)收,并完成面向反應(yīng)堆的天線設(shè)計(jì)及部件預(yù)研、微波低損耗傳輸及模式轉(zhuǎn)換、系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行等關(guān)鍵技術(shù)研究。
通過與國(guó)內(nèi)相關(guān)單位開展合作,項(xiàng)目成功研制出4.6GHz500kW雙窗及單窗速調(diào)管、500kW環(huán)行器,系統(tǒng)全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,相關(guān)技術(shù)可拓展應(yīng)用于微波加熱、無線通訊、醫(yī)療健康、電子科技等領(lǐng)域。
作為CRAFT項(xiàng)目的19個(gè)子系統(tǒng)之一,低雜波電流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的成功驗(yàn)收,標(biāo)志著該系統(tǒng)及其關(guān)鍵部件完成了從設(shè)計(jì)優(yōu)化、預(yù)研驗(yàn)證、加工制造到測(cè)試驗(yàn)收的完整流程,為聚變堆波加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)研制奠定了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)。(張夢(mèng)怡 文/攝)
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