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等离子体所ITER PF6线圈超导接头认证件通过测试

作者: | 发布时间:2016-12-22 | 浏览数:134 次 |

  近日,由中科院等离子体所承担的ITER PF6磁体的超导接头认证件在ITER组织指定的瑞士SPC(瑞士等离子体中心)SULTAN实验室完成了电性能测试。

  测试表明,该认证件在额定工况下直流电阻稳定,不随工作电流及其极性、背景场、超临界氦质量流率变化;在6特斯拉的背景场强下,经历1000次交变电流载荷循环后,在55千安工作电流及3特斯拉背景场强下,测得电阻值为3.6nΩ(验收要求不大于5nΩ);最大交流损耗为45J/Cycle(工作电流55千安,背景场3特斯拉,垂直接头盒面交变场振幅0.2周期,频率0.8赫兹)。

  测试结果优于ITER组织规定的<5nΩ,及<130J/Cycle的技术要求。

 

 正式认证件在瑞士SULTAN实验室准备测试

 

  为了验证设计及制造工艺,PF6项目组在ITER接头设计商存争议和变更的不确定情况下,短时间内完成了一件SULTAN预认证试件的制造并交付瑞士等离子体中心测试,测试结果完美,获得各方高度肯定和赞誉。以此试验件的结果为标准,ITER方确定了最终设计,紧随其后的正式认证件测试结果同样性能表现稳定,满足ITER设计要求。

  作为ITER PF6线圈的重要部件,其超导接头采用双盒搭接结构,用于线圈内部超导导体间以及线圈本身和外部馈线之间的电连接。PF6线圈承担了等离子体电流驱动和位置形状控制的功能,不仅工作电流大,工作电流变化率也大,其工作处于托卡马克磁体系统的复杂磁场环境中。由于直流电阻和交流损耗中的涡流损耗存在此消彼长的关联,为同时满足低电阻和低交流损耗的要求,PF6线圈超导接头的结构设计异常复杂,给材料和制造工艺带来的很大的挑战。

  面对挑战,为摸索超导接头的制造工艺,PF6项目组开展了一系列研制开发工作,发展了反电镀去镍、电镀镀锡、焊接控温等一系列关键工艺。超导接头的认证成功为2017年开始的PF6磁体正式制造打下了坚实的基础。

 
本文摘自等离子物理所,由苏州国科芯感整理发布。

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