法國人造太陽核心裝置鎢偏濾器系中國製造

近日，中國製造再一次驚豔世界。由中科院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所承擔的法國托卡馬克WEST裝置關鍵部件——全鎢偏濾器專案已經全部竣工，將交付給法國原子能委員會磁約束聚變研究所，安裝WEST裝置上。

托卡馬克有“人造太陽”之稱，是一種利用磁約束來實現受控核聚變的環形裝置，對驗證利用核聚變發電的科學和工程技術可行性具有重要作用。

WEST是法國原子能委員會聚變所在建的全鎢偏濾器托卡馬克核聚變實驗裝置，該裝置的主要目標之一是為國際熱核聚變實驗堆ITER鎢銅偏濾器部件進行長脈衝下的實驗驗證和經驗積累。

鎢偏濾器是核聚變裝置的核心部件，需要直接面對高溫等離子體輻照，要承受強粒子流和高熱流的衝擊，工作環境苛刻、製造工藝複雜，難度大、要求高。因此，鎢偏濾器被認為是在核聚變領域最難生產和製造的部件之一。

2018年，等離子體所通過國際競標獲得承擔WEST裝置456件鎢銅部件的研製任務。專案團隊依靠自主創新，基於EAST裝置偏濾器部件研發基礎，突破了高性能軋製鎢材料批量化生產瓶頸，掌握了鎢與銅及鉻鋯銅多層熱等靜壓複合關鍵技術、鎢銅複合串無損檢測技術和柔性管與探頭柔性對中工裝檢測方法，解決了鎢銅串在高溫高壓焊接成型過程中鎢塊之間縫隙尺寸、焊接介面品質等精確控制難題，把鎢銅穿管複合部件的熱排出能力提高到20MW/m2。

通過承擔WEST裝置偏濾器國際合作專案，中國成為當今國際上唯一實現批量生產鎢銅部件的國家。鎢偏濾器部件的交付和安裝，將推動中法兩國在核聚變研究領域的科技合作邁向深入，使WEST裝置的建設運行進入一個新的階段，同時為ITER主機偏濾器部件的研製和量產提供借鑒和經驗。

據悉，由等離子體所承擔的ITER校正場首批線圈已經研製成功，即將交付至法國ITER現場。校正場超導磁體系統是ITER主機重要部件之一，主要用來補償線圈製造、接頭、引線及裝配誤差造成的縱場和極向場線圈繞組位形偏離所帶來的磁場誤差。

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中科院等離子體物理所成立於1978年9月，主要從事高溫等離子體物理和受控熱核聚變及其相關高技術研究，以探索、開發、解決人類無限而清潔的新能源為最終目的。它是中國最重要的核聚變研究基地之一，是世界實驗室在中國設立的核聚變研究中心，也是國際熱核聚變試驗堆（ITER）計畫中國工作組最重要的單位之一。

等離子體物理所承擔了ITER導體、校正場線圈、超導饋線、電源、診斷等採購包和總裝任務，占中國承擔ITER採購包任務的絕大部分，且100%中國製造，產品品質、性能獲得國際聚變界的好評。

2016年4月25日，中科院等離子體物理研究所為法國聚變實驗裝置WEST建造的首套離子迴旋天線竣工並交付法方。這是中國首次向法國出口核聚變工程技術，同時也是中國首次向國際輸出達到核標準級（國際業界最高標準）的核聚變關鍵部件。

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