在合肥科烨电物理设备制造有限公司(以下简称合肥科烨)和南华大学科研团队的共同努力下,CN-H1仿星器主机系统完成恢复重建工作,并于2024年12月12日顺利运抵南华大学红湘校区。这是CN-H1仿星器恢复重建工作的里程碑节点,也是南华大学打造具有“核”学科特色、富有“核”心竞争力的一流高校的重要一环,为推动中国仿星器工程与实验物理研究夯实了坚实的基础。
图1:主机系统运抵CN-H1仿星器实验大厅
主机系统是CN-H1仿星器的核心部件,主要包括三维线圈系统和真空室系统两部分,其中三维线圈系统恢复重建面临安装精度高、绕制难度大、施工空间小等工程和技术挑战。近年来,学校成立了工作专班,高位推动CN-H1仿星器恢复重建的相关工作。龚学余教授团队,与核工业西南物理研究院、中科院等离子体物理研究所等国内知名科研机构的专家进行多次交流研讨,并与合肥科烨团队开展联合技术攻关,克服了重重困难。学校党委书记高山、校长张灼华高度重视CN-H1仿星器主机系统的恢复重建,多次召开仿星器恢复重建的协调推进和现场调度会议。高山书记还曾带队考察合肥科烨,指出合肥科烨要在确保质量的前提下,优化流程、倒排工期、加快进度;学校要匹配进度,稳步推进主机辅助系统的规划设计、设备采购和安装调试工作;双方需凝心聚力、协同作战、一鼓作气,确保合同相关任务按时完成。于涛副校长、相关职能部门和学院领导对主机系统恢复重建的相关工作给予了大力指导和支持。
图2:高山赴合肥科烨考察主机系统恢复重建现场
CN-H1仿星器恢复重建是一个相当复杂的系统工程。下一步,CN-H1仿星器工作专班在主机系统重建基础上,集中开展真空、加热、水冷、电气、诊断、控制等辅助系统的安装测试工作和主辅系统联调工作,不断攻克相关技术和工程难题,砥砺前行,尽早实现CN-H1仿星器的成功放电和物理实验研究。
据悉,仿星器是一种外加有螺旋绕组以磁场约束高温等离子体使其稳定安全运行的实验装置。目前,美国、日本、德国等世界主流国家高度重视仿星器聚变堆的研究,并不断加大政策、人才和经费投入。譬如,德国的W7-X仿星器耗资超过10亿欧元,2015年成功实现放电并轰动全球聚变界。2017年,W7-X仿星器刷新了日本LHD仿星器保持的仿星器聚变三乘积记录。近年来,南华大学围绕我国核能发展“三步走”战略部署,引进国立澳大利亚大学的H-1仿星器(注:澳大利亚唯一的国家核聚变研究大科学装置),积极开展CN-H1仿星器大科学装置的相关建设工作。