核聚變研究是當今世界科技界為解決人類未來能源問題而開展的重大國際合作計劃。與不可再生能源和常規(guī)清潔能源不同，聚變能具有資源無限，不污染環(huán)境，不產生高放射性核廢料等優(yōu)點，是人類未來能源的主導形式之一，也是目前認識到的可以最終解決人類社會能源問題和環(huán)境問題、推動人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。
法國當?shù)貢r間6月26日上午11時，由合肥研究院等離子體所承擔研制的極向場6號超導線圈正式交付至法國ITER現(xiàn)場。當下，新冠肺炎疫情仍在多國持續(xù)蔓延，疫情全球大流行給全球帶來多重嚴峻挑戰(zhàn)。中歐雙方的聚變研究機構在抗擊疫情中同舟共濟，開展了更加緊密的合作，促使極向場6號超導線圈順利交付至ITER現(xiàn)場。
為ITER計劃2025年第 一次等離子體放電的重大工程節(jié)點奠定了重要基礎，對于ITER整個計劃的進度具有積極的提速推進意義。未來通過更大程度更為廣泛地參與ITER總裝和運行，我國將會在ITER計劃乃至世界聚變工程技術領域扮演更加重要的角色。相關工作為我國進入歐洲核能領域的工程建造市場提供良好契機，“中國設計”和“中國制造”將會更廣泛地應用于國際大科學工程，同時也為未來自主建造中國聚變工程試驗堆奠定了堅實的基礎。
極向場6號超導線圈
位于ITER實驗堆超導磁體的底部，由9個繞制成雙餅結構的線圈本體以及一系列支撐附件組成，總重達400噸。線圈主體外徑約11.2米。極向場6號超導線圈是國際上研制成功的重量最 大、難度最 高的超導磁體，儲能量是我國EAST裝置最 大極向場磁體的60倍，它的正常運行將決定是否能夠“點亮”等離子體并維持等離子體的穩(wěn)態(tài)“燃燒”，極向場6號超導線圈的所有關鍵制造工藝及部件全部一次性通過ITER國際組認證是決定ITER裝置運行成敗的最 重要線圈之一。該項目的研發(fā)，是我國在超導磁體上的一個重大的技術突破與飛躍，也是我國邁入科技強國的一大里程碑。科技就是未來!科技創(chuàng)造未來，愿祖國在科學技術發(fā)展的道路上越走越穩(wěn)!
超導磁鐵是指超導線圈及其維持低溫容器的總稱
超導體內沒有電阻和焦耳耗能，因此一旦迭入電流，此電流就可以一直存在，其所產生的磁場也能在不外力做功的情況下永速保持。因此有一種電磁鐵用超導體做螺線圈，這種磁鐵就被成為超導磁鐵。在超導磁鐵的線圈內電流傳輸阻力為零，可以傳導普通導線無法傳導的強大電流。能夠產生高達十幾特斯拉的強磁場，對大幅度提高核磁共振譜儀的靈敏度和分辨率極為有益，同時磁場的均勻性和穩(wěn)定性也很好，是現(xiàn)代譜儀較理想的磁鐵;場強高而穩(wěn)定均勻。目前超導磁體譜儀一般在200N~00MG左右，最 高可達600MG。
超導磁體線圈的構成
包括線圈支架、線圈單元，線圈支架具有在橫向上相對設置的一對側壁及位于側壁之間的收容槽，線圈單元置于收容槽內，所述超導磁體線圈還包括位于線圈單元與側壁之間的側板，且側板被固定于收容槽內。通過側板可加大線圈單元與線圈支架受力面之間距離，防止或減小磁體遇冷后，線圈單元在垂直方向的滑移，避免超導失超的發(fā)生。超導線圈既可作為裝置的繞組，又可直接構成磁體，還可用作電感。超導磁體一般是指用超導導線繞制的能產生強磁場的超導線圈，作為裝置還包括其運行所必要的低溫恒溫容器。超導磁體與普通永磁體、常規(guī)導線電磁體相比，具有非常大的優(yōu)勢。一般永磁體兩極附近的磁場在幾千高斯以內，要想再提高它的磁場強度非常困難。電磁鐵是用絕緣銅線或鋁線繞在鐵芯上制成的磁體，它在產生強磁場時，因需要在線圈中通入很大的電流，而產生高溫，放出巨大熱量。由于磁體電阻和磁路損耗，大量電能因轉化為熱能而被浪費。利用常規(guī)導體要得到較強磁場，就得利用導磁率高的磁性鐵芯，或是增大線圈匝數(shù)和加大電流。然而磁性鐵芯的磁化特性有飽和極限且磁性鐵芯過重，難以在大范圍內產生穩(wěn)定的強磁場，且增加線圈匝數(shù)會使增大體積和重量，同時亦無法在小空間范圍內，高效地形成較強磁場。電磁體磁場越強，消耗電能越多，電磁體溫度也越高，這將導致銅、鋁導線或絕緣體的熔化，給強磁場的應用帶來限制。
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