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接力“逐日”勇攀登 走近“人造太阳”青年科研团队

©原创 2025-02-13 21:50


大皖新闻讯  今年1月,在安徽合肥,有“人造太阳”之称的全超导托卡马克EAST装置,成功实现了上亿度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,创造了托卡马克装置高约束模运行新的世界纪录。背后的科研团队中,不乏“80后”“90后”甚至“00后”,这个春节假期,很多科研人员在一线坚守岗位。

EAST建成运行以来,等离子体运行次数已超过15万次。中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所EAST团队不断向新突破,挑战极限。团队的工作状态如何?新的一年,下一个聚变能研究的目标又在何处?2月13日,大皖新闻记者采访到等离子体物理研究所的多位青年科研骨干。

历史性一刻出现之后 团队保持“归零”心态

1月20日下午,在合肥科学岛上的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)创造世界纪录。现场人员回忆,当时在控制大厅,通过大屏幕显示其内部冒出红光,“998、999、1000……”随着计时器突破4位数,沉寂的大厅一下爆发出掌声,很多科研人员情不自禁起立、振臂高呼,EAST最终实现上亿度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行!

电子屏幕上显示EAST装置主要子系统

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所EAST物理实验总负责人龚先祖曾在接受记者采访时称,为了这次突破,很多科研人员早已把这里当成了“第二个家”。龚先祖说,在实验参数跨越的背后,是基础科学研究和工程技术的跨越,对聚变堆的建设和运行具有重大意义。

1月28日除夕当晚,龚先祖给记者发来这样一条信息,“一切归零,重新开始,永远在路上……”记者了解到,从开工到建设,等离子体物理研究所的科研团队花了6年多时间建成EAST,并将掌握的大型超导技术、精准控制技术、加热技术、真空技术等68项关键技术融入其中。最重要的是,EAST所有关键技术全部由中国人自主研发。

世界首个全超导托卡马克装置EAST(中国科学院合肥物质科学研究院供图)

龚先祖表示,历史性一刻的出现,成果得益于多年的技术积累和经验积累,整个团队甘于奉献拼搏。龚先祖的心态其实是科学岛上很多科研人员的心态写照。

实探真空技术实验室 多个小组轮流值守

2月13日,记者来到合肥科学岛,这里环境优美,在暖阳的照射下,走过蜀山湖大桥,数座建筑在绿化树木的映衬下,精巧而静谧。

“春节假期,这里每天都有人员值守。”来到中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所, EAST真空系统负责人左桂忠如此说。从2007年读研究生时就进入科学岛,左桂忠已和科学岛“结缘”18年,他也是合肥科学岛培养的众多青年科研人员之一。

左桂忠介绍,真空技术实验室团队共有40人左右,包括一些硕士研究生和博士研究生,春节假期,分成多个班组,24小时有人员值守。

2月13日,左桂忠(右二)和同事在忙碌中

“今年没有回老家过年,除夕当天我也在这里值班。”左桂忠说,在春节假期,工作人员要保证装置处于良好的状态,现在他们在做的多是对设备和装置的一些维护,类似这样的工作也贯穿了整个春节假期,很多人和他一样坚守在岗位上。

在实验室内,记者看到,地面上通过警示线划定了“实验区”“吊装区”等区域,进出人员要通过安全通道出入。几名科研人员坐在电脑旁,不时留意房间角落的警报器,他们需要定时在表格上记录电脑系统内各项分析数据。包括从内真空、外真空、传输线、阀箱等关节点位的气压数据,到内冷屏、外冷屏、超导磁体等器件的温度数据。

超导磁体线圈制造涉百道工序 精度达到毫米级公差

离开科学岛上的真空技术实验室,记者驱车来到位于合肥市庐阳区的聚变堆主机关键系统综合研究设施园区。走进8号制造车间,这里的场面令人震撼,有多套超导托卡马克的D型纵场线圈,仅外半径就达到近20米,制造工艺非常复杂。

王春雨(左一)和同事在工作中

“我是2012年参加工作的。”现场中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所一室的王春雨对记者说,他目前是磁体线圈绝缘系统责任工程师,平时主要从事超导磁体部件的绝缘材料及工艺研发和超导磁体线圈及部件的绝缘制造,这边有多个大型的车间,平时就奔波于其中。

对于纵场超导磁体线圈制造,涉及到上百道工序,控制点达数万个,每一道工序都要做好精准控制,不容有错。而对于高精度的超导磁体线圈的制造,要做到关键工序的磁体线圈的尺寸测量,以保证最终的磁体线圈精度达到毫米级的公差。

记者了解到,聚变堆装置的超导磁体线圈是在低温(4.5K)、强电流(几十千安)、高电压(几十千伏)、辐照条件下运行的,为保证其安全稳定运行,需要有满足此运行条件的绝缘系统作为坚强的后盾。

聚变堆主机关键系统综合研究设施园区

值得一提的是,在今年1月,王春雨和恋人举行了婚礼,婚礼的第二天他便从老家赶回工作岗位,春节期间,也坚守在岗位上。

馈线项目制造和研发与国际先进技术接轨

2月13日中午,记者来到位于合肥市高新区的ITER馈线系统制造车间,来自中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所的张清泉是馈线项目的责任工程师。

张清泉说,ITER馈线(Feeder)采购包是等离子体物理研究所承担的100%自主制造及测试的ITER聚变堆磁体系统,也是国内承接体量最大,结构最复杂的ITER磁体系统之一。ITER馈线系统是ITER核心部件磁体系统的重要组成部分,主要为聚变堆磁体传输能量,冷却介质及控制信号的反馈,同时在故障态下作为磁体储能的泄放通道,确保磁体能量的及时安全泄放,是磁体系统的“生命线”。

研究人员在查看全超导托卡马克装置

“经过十多年的馈线项目制造和研发,我们不断学习和创新,与国际先进技术和质量体系接轨。”张清泉说,已培养了一支优秀的聚变工程及科研团队,搭建了先进的测试平台和实验测试团队。在他看来,馈线责任工程师这一岗位对于馈线系统的研发和制造来说责任重大,需要对部件的全流程制造和研发负责。

追光逐日不停歇 科研团队勇攀高峰

EAST装置之所以被称为“人造太阳”,是因为其拥有类似太阳的核聚变反应机制。科学岛团队已经努力50余年,历经几代人接续研发,EAST装置汇聚“超高温”“超低温”“超高真空”“超强磁场”“超大电流”等尖端技术于一体,近百万个零部件协同工作,拥有专利近2000项。

未来聚变电站构想图

记者了解到,EAST装置自2006年建成运行以来,等离子体放电次数超过15万次,在稳态等离子体运行的工程和物理上持续保持国际引领。就长脉冲高约束模运行来说,先后跨越60秒、100秒、400秒等重大里程碑,始终不断突破自我,挑战极限,冲击更高参数的长脉冲高约束模等离子体运行。2025年实现1066.76秒高约束模。

每年5月,合肥科学岛都有“公众科学日”活动,会向公众开放全超导托卡马克核聚变实验装置、稳态强磁场实验装置、聚变堆关键系统综合研究设施园区等大科学装置,以及数个科普展厅、重点实验室、科学家精神教育基地等,这也成为公众了解科技进展的重要渠道。

大皖新闻记者  魏鑫鑫  摄影报道

编辑 彭玲


大皖新闻讯  今年1月,在安徽合肥,有“人造太阳”之称的全超导托卡马克EAST装置,成功实现了上亿度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,创造了托卡马克装置高约束模运行新的世界纪录。背后的科研团队中,不乏“80后”“90后”甚至“00后”,这个春节假期,很多科研人员在一线坚守岗位。

EAST建成运行以来,等离子体运行次数已超过15万次。中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所EAST团队不断向新突破,挑战极限。团队的工作状态如何?新的一年,下一个聚变能研究的目标又在何处?2月13日,大皖新闻记者采访到等离子体物理研究所的多位青年科研骨干。

历史性一刻出现之后 团队保持“归零”心态

1月20日下午,在合肥科学岛上的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)创造世界纪录。现场人员回忆,当时在控制大厅,通过大屏幕显示其内部冒出红光,“998、999、1000……”随着计时器突破4位数,沉寂的大厅一下爆发出掌声,很多科研人员情不自禁起立、振臂高呼,EAST最终实现上亿度1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行!

电子屏幕上显示EAST装置主要子系统

中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所EAST物理实验总负责人龚先祖曾在接受记者采访时称,为了这次突破,很多科研人员早已把这里当成了“第二个家”。龚先祖说,在实验参数跨越的背后,是基础科学研究和工程技术的跨越,对聚变堆的建设和运行具有重大意义。

1月28日除夕当晚,龚先祖给记者发来这样一条信息,“一切归零,重新开始,永远在路上……”记者了解到,从开工到建设,等离子体物理研究所的科研团队花了6年多时间建成EAST,并将掌握的大型超导技术、精准控制技术、加热技术、真空技术等68项关键技术融入其中。最重要的是,EAST所有关键技术全部由中国人自主研发。

世界首个全超导托卡马克装置EAST(中国科学院合肥物质科学研究院供图)

龚先祖表示,历史性一刻的出现,成果得益于多年的技术积累和经验积累,整个团队甘于奉献拼搏。龚先祖的心态其实是科学岛上很多科研人员的心态写照。

实探真空技术实验室 多个小组轮流值守

2月13日,记者来到合肥科学岛,这里环境优美,在暖阳的照射下,走过蜀山湖大桥,数座建筑在绿化树木的映衬下,精巧而静谧。

“春节假期,这里每天都有人员值守。”来到中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所, EAST真空系统负责人左桂忠如此说。从2007年读研究生时就进入科学岛,左桂忠已和科学岛“结缘”18年,他也是合肥科学岛培养的众多青年科研人员之一。

左桂忠介绍,真空技术实验室团队共有40人左右,包括一些硕士研究生和博士研究生,春节假期,分成多个班组,24小时有人员值守。

2月13日,左桂忠(右二)和同事在忙碌中

“今年没有回老家过年,除夕当天我也在这里值班。”左桂忠说,在春节假期,工作人员要保证装置处于良好的状态,现在他们在做的多是对设备和装置的一些维护,类似这样的工作也贯穿了整个春节假期,很多人和他一样坚守在岗位上。

在实验室内,记者看到,地面上通过警示线划定了“实验区”“吊装区”等区域,进出人员要通过安全通道出入。几名科研人员坐在电脑旁,不时留意房间角落的警报器,他们需要定时在表格上记录电脑系统内各项分析数据。包括从内真空、外真空、传输线、阀箱等关节点位的气压数据,到内冷屏、外冷屏、超导磁体等器件的温度数据。

超导磁体线圈制造涉百道工序 精度达到毫米级公差

离开科学岛上的真空技术实验室,记者驱车来到位于合肥市庐阳区的聚变堆主机关键系统综合研究设施园区。走进8号制造车间,这里的场面令人震撼,有多套超导托卡马克的D型纵场线圈,仅外半径就达到近20米,制造工艺非常复杂。

王春雨(左一)和同事在工作中

“我是2012年参加工作的。”现场中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所一室的王春雨对记者说,他目前是磁体线圈绝缘系统责任工程师,平时主要从事超导磁体部件的绝缘材料及工艺研发和超导磁体线圈及部件的绝缘制造,这边有多个大型的车间,平时就奔波于其中。

对于纵场超导磁体线圈制造,涉及到上百道工序,控制点达数万个,每一道工序都要做好精准控制,不容有错。而对于高精度的超导磁体线圈的制造,要做到关键工序的磁体线圈的尺寸测量,以保证最终的磁体线圈精度达到毫米级的公差。

记者了解到,聚变堆装置的超导磁体线圈是在低温(4.5K)、强电流(几十千安)、高电压(几十千伏)、辐照条件下运行的,为保证其安全稳定运行,需要有满足此运行条件的绝缘系统作为坚强的后盾。

聚变堆主机关键系统综合研究设施园区

值得一提的是,在今年1月,王春雨和恋人举行了婚礼,婚礼的第二天他便从老家赶回工作岗位,春节期间,也坚守在岗位上。

馈线项目制造和研发与国际先进技术接轨

2月13日中午,记者来到位于合肥市高新区的ITER馈线系统制造车间,来自中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所的张清泉是馈线项目的责任工程师。

张清泉说,ITER馈线(Feeder)采购包是等离子体物理研究所承担的100%自主制造及测试的ITER聚变堆磁体系统,也是国内承接体量最大,结构最复杂的ITER磁体系统之一。ITER馈线系统是ITER核心部件磁体系统的重要组成部分,主要为聚变堆磁体传输能量,冷却介质及控制信号的反馈,同时在故障态下作为磁体储能的泄放通道,确保磁体能量的及时安全泄放,是磁体系统的“生命线”。

研究人员在查看全超导托卡马克装置

“经过十多年的馈线项目制造和研发,我们不断学习和创新,与国际先进技术和质量体系接轨。”张清泉说,已培养了一支优秀的聚变工程及科研团队,搭建了先进的测试平台和实验测试团队。在他看来,馈线责任工程师这一岗位对于馈线系统的研发和制造来说责任重大,需要对部件的全流程制造和研发负责。

追光逐日不停歇 科研团队勇攀高峰

EAST装置之所以被称为“人造太阳”,是因为其拥有类似太阳的核聚变反应机制。科学岛团队已经努力50余年,历经几代人接续研发,EAST装置汇聚“超高温”“超低温”“超高真空”“超强磁场”“超大电流”等尖端技术于一体,近百万个零部件协同工作,拥有专利近2000项。

未来聚变电站构想图

记者了解到,EAST装置自2006年建成运行以来,等离子体放电次数超过15万次,在稳态等离子体运行的工程和物理上持续保持国际引领。就长脉冲高约束模运行来说,先后跨越60秒、100秒、400秒等重大里程碑,始终不断突破自我,挑战极限,冲击更高参数的长脉冲高约束模等离子体运行。2025年实现1066.76秒高约束模。

每年5月,合肥科学岛都有“公众科学日”活动,会向公众开放全超导托卡马克核聚变实验装置、稳态强磁场实验装置、聚变堆关键系统综合研究设施园区等大科学装置,以及数个科普展厅、重点实验室、科学家精神教育基地等,这也成为公众了解科技进展的重要渠道。

大皖新闻记者  魏鑫鑫  摄影报道

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