2025年11月12日,世界上最大的低溫泵——MITICA低溫泵已成功冷卻至標稱工作溫度(nominal operating temperatures),證明了MITICA低溫基礎設施的可靠性,標志著聚變研究和中性束測試設施已達成重要的里程碑。MITICA(全功率注入器)是ITER中性束注入(NBI)系統的1:1全尺寸原型機,其設計目標是從氫和氘的負離子開始,產生一股中性粒子束,將其加速至1MeV的能量,并以16.5MW的功率持續運行一小時。MITICA旨在驗證ITER中性束注入系統的工程可行性,并測試低溫泵在極端熱負荷條件下的抽氣性能。此次低溫泵的成功冷卻,不僅是中性束測試設施建設的關鍵進展,也是歐洲對ITER計劃所作貢獻的重要組成部分。

核心成就
-MITICA低溫泵在意大利帕多瓦的Consorzio RFX 成功冷卻至標稱工作溫度。
-低溫板溫度達到4.6K(比絕對零度高幾度),熱輻射屏蔽層溫度穩定在80K。
-這是MITICA低溫系統集成運行的首次成功驗證。
時間線與準備
2025年9月16日:項目獲得啟動許可。
準備工作:團隊提前一個月完成了低溫泵的安裝,并為冷卻操作完成了多項關鍵準備工作,包括:
-確定維護合同與更新安全程序;
-對泄壓閥進行重新認證;
-對壓縮站和油去除系統進行維護;
-恢復了低溫管路和冷箱的真空度。
測試過程與成果
冷卻階段:團隊克服了技術挑戰,成功將系統無瑕冷卻至目標溫度。
運行性能測試:
-向MITICA真空室內以23~47Pa·m3/s的流速注入氫氣,測試低溫泵的性能。
-成功收集了泵在真實工況下的行為數據,并觀察到低溫泵內木炭層達到飽和狀態。
結束階段:系統成功加溫回室溫,盡管再生測試因時間關系未執行,但已獲得大量的寶貴數據,確定了未來運行中的優化方向。
未來展望
需要進一步的測試來全面驗證和優化集成的MITICA低溫系統,確保其為未來的運行測試活動做好準備。
Consorzio RFX
Consorzio RFX成立于1996年,總部位于意大利帕多瓦,是意大利核聚變研究的核心機構之一。該聯合體由意大利國家研究委員會(CNR)、國家新技術能源與可持續經濟發展署(ENEA)、國家核物理研究所(INFN)、帕多瓦大學及Acciaierie Venete SpA共同組成,負責ITER中性束注入系統的全尺寸原型測試,主要包括SPIDER(負離子源測試平臺)和MITICA(全功率注入器)兩大實驗平臺。
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