中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院等聯(lián)合成功研制首臺國產(chǎn)連續(xù)低溫彈丸注入系統(tǒng)

近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院等離子體所真空團(tuán)隊(duì)和安徽萬瑞冷電科技有限公司組成了聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，針對制冰、切割及加速等核心技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)。經(jīng)過將近一年時(shí)間研發(fā)及工藝摸索，掌握了彈丸制備和加速的關(guān)鍵技術(shù)，成功研制出第一臺可常穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的彈丸注入系統(tǒng)。經(jīng)過測試，該系統(tǒng)發(fā)射彈丸尺寸可達(dá)12mm3 /發(fā)，發(fā)射頻率在1-10Hz范圍內(nèi)可調(diào)，最大彈丸發(fā)射速度大于300m/s，性能達(dá)到了國際上同類產(chǎn)品的水平。近日該系統(tǒng)在合肥工業(yè)大學(xué)和中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)資深專家的見證下一次性通過出廠測試和驗(yàn)收。

低溫彈丸注入是一種利用低溫技術(shù)將氫的同位素氣體冷凝為固態(tài)冰丸，并加速注入到等離子體中的加料技術(shù)。該技術(shù)具有粒子注入深、加料效率高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在國際各大托卡馬克裝置上得到充分證明。國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆（ITER）、中國聚變工程實(shí)驗(yàn)堆（CFETR）和歐洲聚變示范堆（EU-DEMO）等下一代聚變堆裝置都將彈丸注入列為芯部加料的關(guān)鍵技術(shù)手段。此前，該技術(shù)一直被其他國家相關(guān)公司所壟斷。

該套彈丸注入系統(tǒng)的成功研制，標(biāo)志著我國已經(jīng)成為繼美國和俄羅斯外第三個(gè)掌握連續(xù)低溫彈丸注入技術(shù)的國家。下一步該系統(tǒng)將安裝到EAST上，助力EAST高密度、高約束實(shí)驗(yàn)的開展。同時(shí)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)將就未來聚變堆等離子體加料的關(guān)鍵問題，繼續(xù)推動彈丸注入加料技術(shù)的更新?lián)Q代，為未來聚變堆的運(yùn)行貢獻(xiàn)力量。

彈丸注入加料系統(tǒng)實(shí)物照片和測試結(jié)果