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中国新一代热核聚变装置获创纪录高能量离子束

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2010年12月24日,中国新一代“人造太阳”实验装置、世界首个全超导托卡马克(EAST)2010年度实验圆满结束,目前已获得1兆安等离子体电流、100秒1500万度偏滤器长脉冲等离子体、大于30倍能量约束时间高约束模式等离子体、3兆瓦离子回旋加热等多项重要实验成果。图为全超导托卡马克(EAST)实验装置全景。

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我国新一代“人造太阳”实验装置(EAST)中性束注入系统(NBI)近日完成了氢离子束功率3兆瓦、脉冲宽度500毫秒的高能量离子束引出实验。本轮实验获得的束能量和功率创下国内纪录,并基本达到EAST项目设计目标。这标志着我国自行研制的具有国际先进水平的中性束注入系统基本克服所有重大技术难关。

记者从中科院合肥物质研究院了解到,EAST装置辅助加热系统是国家“十二五”大科学工程,2010年7月正式立项,它是使EAST具有运行高参数等离子体的能力,从而可以开展与国际热核聚变反应堆密切相关的最前沿性研究的重要系统。EAST中性束注入系统完全由中国自行研制,涵盖了精密的强流离子源等多个科学技术领域。

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记者从中科院合肥物质研究院了解到,该院等离子体所近日为国际热核聚变实验堆(ITER)计划生产出第一根校正场线圈导体(CC导体)。这是中国作为ITER计划七方成员之一,承担的采购包任务中重要部件之一。

中国ITER执行中心副主任罗德隆介绍说,超导导体是ITER装置上的核心部件之一,主要包括八种类型。ITER计划七方国家中有六方分摊了导体制造任务,而中国作为这六方之一,参与了其中六种导体的制造任务。

等离子体所近日完成了925米CC认证导体的穿缆,并在中国ITER执行中心和ITER国际组质量官员的现场见证下,顺利完成了CC导体的生产。

据了解,CC导体采购包是等离子体所继环向场(TF)、极向场(PF)后承担的第三个ITER导体采购包。此前2011年9月8日,等离子体所完成了第一根TF认证导体,同年11月完成了第一根PF认证导体。

等离子体所ITER导体生产机构负责人武玉研究员介绍,本月内即可正式向ITER计划启运交付CC导体。

据了解,中国的ITER导体生产实现了100%的国产化,在参与ITER计划的7方国家中,中国是目前在此方面达到100%国产化率的两个国家之一,另一个国家为日本。中科院等离子体所专门为超导导体研制生产建造了生产大厅。在4000多平方米的车间里,安装有自主研制的导体成型机和绞缆、收缆等设备。此外,还包括世界上第一条长达1000多米的穿管线,这为中国全面完成ITER计划国际采购包任务奠定了良好基础。

美、法等国在20世纪80年代中期发起耗资46亿欧元的国际热核聚变实验堆(ITER)计划,旨在建立世界上第一个受控热核聚变实验反应堆,为人类输送巨大的清洁能量。这一过程与太阳产生能量的过程类似,因此受控热核聚变实验装置也被俗称为“人造太阳”。中国是参与这个计划的七方成员之一,承担了 ITER装置近10%的采购包。

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