ITER首批俄罗斯回旋管安装完成
摘要
ITER国际热核聚变实验堆已完成首批三个俄罗斯产回旋管在法国现场的安装。回旋管作为电子回旋共振加热系统的核心部件,用于产生高强度电磁辐射,将等离子体加热至高达3亿摄氏度的极高温。多国参与该系统采购,包括俄罗斯、日本、欧洲等。按新基准计划,最终需要总计72个回旋管,以支持ITER的聚变实验运行。

在法国ITER建造现场的射频大楼三层“回旋管楼层”上,前三个俄罗斯制造的回旋管安装工作已经完成。这批回旋管复合体于2022年运抵现场。安装工作由一支三人团队在ITER进行为期六周的任务期间完成,该团队代表了俄罗斯国内机构(ITER项目中心)、俄罗斯科学院应用物理研究所以及俄罗斯回旋管制造商GYCOM。
领导团队的ITER项目助理安德烈·福金表示:“我们能够非常迅速地推进工作,并100%完成了计划任务。这对ITER和俄罗斯联邦都很重要,因为这表明我们正在向前迈进。”
回旋管用于产生用于电子回旋共振加热的高强度电磁辐射。福金解释说,将回旋管与微波炉进行比较是有帮助的:“想象一下,一个微波炉的功率比你家厨房里的微波炉强1000倍,并且聚焦在一个体积小1000倍的空间里。然后想象一下那个小空间会变得多热。”
为了满足ITER的高功率、高频率和长脉冲要求,回旋管经过了数十年的研究和原型开发。现在,前三个俄罗斯回旋管已准备就绪,可以连接到匹配光学单元。这些匹配光学单元是双镜系统,将回旋管的输出连接到通往托卡马克的传输线。9月,来自俄罗斯的另一支团队将抵达,以完成连接并开始调试。
ITER回旋管技术负责人卡罗琳·达博斯指出:“首批俄罗斯单元就位于其运行位置是向前迈出的重要一步,因为回旋管是电子回旋加热系统的主要组件,且这些单元是ITER第一阶段运行所需要的。现在可以进行诸如布线和相关系统等辅助工作,一旦所有连接完成,测试就将开始。”
五个ITER成员参与了ITER电子回旋共振加热系统的采购:欧洲(6个回旋管,12个高压电源,上部发射器)、印度(2个回旋管,4个高压电源)、日本(8个回旋管,赤道发射器)、俄罗斯(8个回旋管)和美国(传输线)。
根据新的ITER基准,需要更强大的无线电波等离子体加热,在ITER运行开始时将需要48个回旋管,另外24个用于氘-氚等离子体运行的第一阶段。日本和俄罗斯于2025年分别签约提供额外的20个回旋管,并有选项再提供4个单元,各自最多可达24个,计划在2032年前交付。
俄罗斯ITER项目中心主任阿纳托利·克拉西尔尼科夫强调:“需要明白的是,ITER反应堆中的等离子体温度将达到3亿度,这是太阳温度的20倍。将等离子体加热到如此前所未有过的温度,需要极其复杂的系统。”今年晚些时候,ITER项目中心计划将回旋管复合体的控制机柜运往ITER。
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