12月29日，由中国科学院合肥物质院等离子体所建设运行的国家重大基础设施聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）分系统聚变工程堆中心螺管系统完成首轮测试实验。
实验结果显示，最大测试电流达到稳态48kA（超过47kA的设计值），设施达到总储能406.7MJ、可用测试磁体内径1500毫米、最高场强12T、接头电阻0.1纳欧，已全面达到设计指标。
本次测试结果表明，聚变工程堆中心螺管系统已成为当前国际最大、实验条件最完善的大型超导磁体动态性能测试系统。
一、聚变工程堆中心螺管系统
聚变工程堆中心螺管系统是聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）超导磁体研究系统的重要组成部分之一。CRAFT包含了设施主体和园区工程， 其中设施主体由超导磁体研究系统及偏滤器研究系统两部分组成，超导磁体研究系统包括8个子系统， 偏滤器研究系统包括11个子系统。
聚变工程堆中心螺管系统的目标是建成大型超导磁体及实验系统，开展超导中心螺管磁体强电磁场、高压快速变化、系统可靠性等系列实验，以获得充分的未来聚变工程堆运行工况数据，为中国聚变工程实验堆（CFETR）建设奠定坚实基础。
项目组历时近10年，解决了大型聚变堆超导磁体设计、低阻超导接头、超低温磁体绝缘、失超保护、大型低温、高电流电源及快速磁场变化安全控制等多项关键科学技术问题，成功研制并建成出世界最大的超导磁体及测试系统，实现了超导磁体材料、设备、系统100%国产化。
接下来，项目组还将进一步优化系统控制，开展深入的高磁场变化率（1-5T/s）、更大电流（>50kA）、更高磁场（>30T）、极端事故工况等科学研究。
二、
聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）
聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）建设地点位于安徽合肥，它还有一个别名——“夸父”，该设施是继同步辐射、全超导托卡马克（EAST）、EAST装置辅助加热系统、稳态强磁场四个大科学装置之后，合肥综合性国家科学中心的第五个大科学装置。
作为我国《国家重大科技基础设施建设“十三五”规划》中优先部署的大科学装置，CRAFT的基本思路是建设具有国际领先水平的超导磁体研究系统和偏滤器研究系统，为磁约束聚变堆主机关键系统研究提供粒子流、电、磁、热、力等极端实验条件。
1、科学目标
项目主要开展磁约束聚变堆边界参数下的等离子体行为研究，探究主机关键系统和部件复杂动态负荷对主机系统可靠性、稳定性、安全性的影响，评估偏滤器与超导磁体材料/部件在堆工况下的服役性能，为我国开展聚变堆设计及核心部件研发、热与粒子排除关键问题研究、大规模低温和超导技术研究、强流离子束与基础等离子体研究、深空探索等提供技术支撑。
2、工程目标
项目工程目标是建成参数高、功能完备的综合性研究设施，研究设施分为超导磁体研究系统和偏滤器研究系统两个主要系统。
超导磁体研究系统。该系统具备开展超导部件、超导磁体工程相关技术研究能力，以及多场(电磁、应力、温度)耦合复杂条件下的超导相关材料研究的能力。超导磁体研究系统的最大磁体测试尺寸直径大于13m，最高磁体储能大于2.5×109J，导体最高测试磁场16.5T，导体测试区尺寸100mm×160mm×550mm， 最大测试电流9×104A，最快磁场变化率大于5T/s。
偏滤器研究系统。该系统具备强磁场环境下开展偏滤器、材料和部件的粒子辐照、高热负荷研究的实验能力, 可为中国聚变工程实验堆偏滤器1：1原型件提供研究条件。最大粒子流大于1×1024m-2·s-1，最大加热总功率8MW·m-2，最大稳态热流20MW·m2， 等离子体存在时间100-1000 s。
3、建设单位
中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所（简称“等离子体所”）成立于1978年9月，位于安徽省合肥市西郊的科学岛。作为国内核聚变研究的领军机构，等离子体所专注于高温等离子体物理、磁约束核聚变工程技术及相关高技术研究和开发，致力于探索和解决人类无限而清洁的新能源问题。
等离子体所拥有一系列重要的科研设施，包括常规磁体托卡马克HT-6B、HT-6M，我国第一个圆截面超导托卡马克核聚变实验装置“合肥超环”（HT-7），以及世界上第一个非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置“东方超环”（EAST）。这些设施不仅在国内外核聚变研究中发挥了重要作用，也为等离子体所赢得了多项国家科学技术进步奖。
等离子体所还积极参与国际合作，与多个国家和地区建立了合作关系，并作为ITER中国工作组的重要单位之一，承担了多项关键任务。此外，等离子体所也是人才培养的重要基地，拥有博士后流动站、博士点和硕士点，为国家培养了大量的科研人才。
4、项目团队
CRAFT项目的团队共有460余人，团队负责人为李建刚院士。团队科研人员300余人，涵盖磁体、低温、电源、材料、波加热、装备制造、智能控制等多个技术领域，其中院士、海外高层次人才引进计划、长江学者、杰青优青计划等高层次人才共7人，管理队伍60余人，运维支撑人员90余人。团队30-40岁人员占比达65%，40-50岁人员占比23%，50岁以上占比12%，是一支年轻、富有活力同时又具有丰富经验的项目团队，团队成员先后荣获“全省推进重点项目建设先进集体”、“省五一巾帼标兵”、“合肥市青年文明号”等荣誉表彰。
聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）于2019年9月开工建设，目前园区工程已完工并正式交付，设施主体即将于2025年建成。
项目建成后可成为国际聚变领域参数最高、功能最完备的综合性研究平台，在实现项目目标的基础上，还可以助力实现中国聚变工程试验堆（CFETR）设计和大规模的工程预研有机结合，将极大促进我国聚变能应用的进程。
参考链接：
- https://www.hf.cas.cn/zhxw/jrtt/202412/t20241230_7511756.html
- http://old2022.bulletin.cas.cn/publish_article/2019/Z2/2019Z234.htm
- https://www.hf.cas.cn/kxyj/dkxzz/202009/t20200921_5701193.html
- https://mp.weixin.qq.com/s/FMLTdxJ4bxiChQpRBFqehw
- https://kjt.ah.gov.cn/kjzx/mtjj/122633031.html
- https://mp.weixin.qq.com/s/w6knInNYmlYOsHxkHyY7sA