“夸父”項目迎來重大進展:低雜波電流驅動系統完成測試並通過驗收
大皖新聞訊 中心頻率4.6GHz(吉赫茲)、最大總輸出功率4MW(兆瓦)、持續100s(秒)以上……6月18日上午,由中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所承擔的聚變堆主機關鍵系統綜合研究設施CRAFT(“夸父”)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,系統全部實現國產化。
大皖新聞記者在現場看到,測試前,研究人員正在對低雜波電流驅動系統進行調試,一個外觀爲紅色的柱狀罐體是該系統的500kW速調管。“包括這個速調管在內,我們還能看到耦合天線、環形器等,以前,這些關鍵設備都要依靠進口。”項目研究員、CRAFT低雜波系統負責人劉亮介紹,自2019年立項以來,項目與國內相關單位開展合作,成功研製出4.6GHz 500kW雙窗及單窗速調管、500kW環行器,系統全部實現國產化。不僅如此,相關技術還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。
研究人員對低雜波電流驅動系統進行調試。
隨後,在專家組的見證下,該系統完成了考覈指標:實現中心頻率4.6GHz、微波源最大總輸出功率4MW、運行脈衝長度>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、系統安全可靠運行等關鍵技術研究。
那麼,對於CRAFT項目來說,低雜波電流驅動系統到底有何作用?
“你可以把它想象成一個巨大的微波爐。”劉亮解釋說,低雜波電流驅動系統用於驅動和維持託卡馬克裝置環向等離子體電流,系統利用釐米波段的電磁波,通過波與粒子的相互作用,使電子獲得定向動量,驅動等離子體電流並加熱等離子體。
低雜波電流驅動系統。
作爲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,標誌着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,爲聚變堆波加熱系統設計研製奠定了堅實的科學技術基礎。
大皖新聞記者 姚一鳴 江振煥