近日，星環(huán)聚能自主研發(fā)的全尺寸環(huán)向場(chǎng)磁體完成20K(-253.15℃)低溫環(huán)境下的勵(lì)磁測(cè)試，成功勵(lì)磁至4.5kA。該磁體高約4米、寬約2米，尺寸與聚變堆裝置一致，為全球首個(gè)面向球形托卡馬克聚變堆的全尺寸高溫超導(dǎo)環(huán)向場(chǎng)磁體。

測(cè)試結(jié)果顯示，磁體含線圈盒工程電流密度超過(guò)40A/mm²，繞組電流密度達(dá)375A/mm²，通流比超過(guò)60%，等效裝置中心磁場(chǎng)達(dá)3.06T、最大磁場(chǎng)達(dá)11.1T，各項(xiàng)指標(biāo)符合預(yù)期。磁體經(jīng)多次測(cè)試性能穩(wěn)定。

該磁體從高溫超導(dǎo)帶材驗(yàn)收、線圈繞制、關(guān)鍵零部件、制冷系統(tǒng)、信號(hào)采集到控制系統(tǒng)，絕大部分環(huán)節(jié)由星環(huán)聚能自主完成。帶材驗(yàn)收使用自主研發(fā)的磁測(cè)量與卷對(duì)卷設(shè)備;線圈繞制使用自主研發(fā)的兩代繞線機(jī);制冷系統(tǒng)采用自主研發(fā)的4900W液氮溫區(qū)冷氦氣制冷機(jī)及360W/20K冷氦氣系統(tǒng);信號(hào)采集使用自主研發(fā)的EPIC極端物理綜合測(cè)試儀;失超檢測(cè)使用自主研發(fā)的OFDR分布式應(yīng)變/溫度傳感系統(tǒng);控制系統(tǒng)基于AI Native開(kāi)發(fā)。

本次測(cè)試整體降溫與實(shí)驗(yàn)過(guò)程全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，各系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。該磁體的成功測(cè)試為下一代球形托卡馬克裝置CTRFR-1(星環(huán)一號(hào))的研制奠定了基礎(chǔ)。