中科院等离子体所建成国际最大的超导磁体动态测试设施，我国聚变能应用进程再提速

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12月29日， 由中国科学院合肥物质院等离子体所建设运行的国家 重大基础设施 聚变堆主机关键系统综合研究设施 （CRAFT） 分系统聚变工程堆中心螺管系统完成首轮测试实验 。

实验结果显示， 最大测试电流达到稳态48kA（超过47kA的设计值）， 设施达到总储能406.7MJ、可用测试磁体内径1500毫米、最高场强12T、接头电阻0.1纳欧，已全面达到设计指标。

本次测试结果表明，聚变工程堆中心螺管系统已 成为当前国际最大、实验条件最完善的大型超导磁体动态性能测试系统。

超导磁体系统示意图

一、 聚变工程堆中心螺管系统

聚变工程堆中心螺管系统 是 聚变堆主机关键系统综合研究设施 （CRAFT） 超导磁体研究系统的重要组成部分之一。 CRAFT 包含了 设施主体和园区工程， 其中设施主体 由超导磁体研究系统及偏滤器研究系统两部分组成，超导磁体研究系统包括8个子系统， 偏滤器研究系统包括11个子系统。

聚变工程堆中心螺管系统的 目标是建成大型超导磁体及实验系统，开展超导中心螺管磁体强电磁场、高压快速变化、系统可靠性等系列实验，以 获得充分的 未来聚变工程堆运行工况 数据， 为 中国聚变工程实验堆（CFETR） 建设奠定坚实基础。

项目组历时近10年，解决了大型聚变堆超导磁体设计、低阻超导接头、超低温磁体绝缘、失超保护、大型低温、高电流电源及快速磁场变化安全控制等多项关键科学技术问题，成功研制并建成出世界最大的超导磁体及测试系统，实现了超导磁体材料、设备、系统100%国产化。

接下来，项目组还将进一步优化系统控制，开展深入的高磁场变化率（1-5T/s）、更大电流（>50kA）、更高磁场（>30T）、极端事故工况等科学研究。

二、 聚变堆主机关键系统综合研究设施 （CRAFT）

1、科学目标

项目主要开展磁约束聚变堆边界参数下的等离子体行为研究，探究主机关键系统和部件复杂动态负荷对主机系统可靠性、稳定性、安全性的影响，评估偏滤器与超导磁体材料/部件在堆工况下的服役性能，为我国开展聚变堆设计及核心部件研发、热与粒子排除关键问题研究、大规模低温和超导技术研究、强流离子束与基础等离子体研究、深空探索等提供技术支撑。

2、工程目标

项目工程目标是建成参数高、功能完备的综合性研究设施，研究设施分为 超 导磁体研究系统和 偏滤器研究系统两个主要系统。

• 超导磁体研究系统。 该系统具备开 展超导部件、超导磁体工程相关技术研究能力，以及多场(电磁、应力、温度)耦合复杂条件下的超导相关材料研究的能力。超导磁体研究系统的最大磁体测试尺寸直径大于13m，最高磁体储能大于2.5×109J，导体最高测试磁场16.5T，导体测试区尺寸100mm×160mm×550mm， 最大测试电流9×104A，最快磁场变化率大于5T/s。