F4E与VTT再度携手,推进ITER偏滤器遥操作解决方案

· 行业合作

5月12日,欧洲聚变能组织(Fusion for Energy,F4E)宣布已与芬兰国家技术研究中心(Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus,VTT)达成一份为期三年的关于ITER偏滤器遥操作系统的新协议。

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一、VTT简介

VTT是芬兰最大的技术研究中心,隶属于芬兰经济事务与就业部。2024年10月,VTT被选为首个由美国能源部资助的ARPE-E研究计划的外国合作伙伴。在该计划中,VTT将利用其在计算材料工程和基于人工智能的仿真方法方面的专业知识,解决聚变反应的极端条件下面临的材料(尤其是第一壁材料)挑战。

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二、合作背景

作为全球最大的核聚变实验装置,ITER由约100万个精密部件构成,其核心区域的极端高温、强辐射环境对人工操作构成严峻挑战。特别是承担废气处理的偏滤器组件,其54个重达10吨的盒体需在毫米级精度路径下通过真空容器端口的狭窄空间完成更换,这对遥操作系统提出了极高要求。

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作为ITER偏滤器遥操作系统的开放者,F4E从2008年起就与VTT建立技术同盟,共同攻克这一工程难题。VTT在坦佩雷(Tampere)建造了偏滤器测试平台(DTP2),配备盒式组件全尺寸模型。去年,F4E团队实地见证了DTP2演练时的完美表现。

需要指出的是,ITER规划了四项遥操作系统:包层遥操作系统、偏滤器遥操作系统、中性束遥操作系统、容器与插件遥操作系统。

三、合作内容

1.技术研发与测试:双方合作开发关键遥操作技术。VTT凭借定制的测试环境、专业知识及熟练操作人员,为技术验证提供坚实支撑。VTT将会联合当地企业升级DigiValves系统,这一水液压数字阀系统由VTT及其合作伙伴量身定制,旨在提升机器人在ITER内运动的可靠性。

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2.DAT设计:为满足ITER新的时间进度基线,F4E正设计偏滤器组装运输器(DAT),它是此前研发的核级工具的非核版本,将结合手动与遥操作,运用与VTT验证的解决方案。F4E的遥操作工程师Salvador Esque还解释道:“F4E将从明年开始委托给供应商进行制造。”

除机械部件,VTT此前已与合作伙伴还设计了先进控制系统,如借助GTD的GENROBOT软件或虚拟现实应用等智能工具,使ITER操作人员能够实时操控机器人。

四、未来展望

VTT开发的部分创新成果,已在聚变领域之外展现出巨大潜力。例如,为DTP2开发的高精度机器视觉系统3D Node,正通过衍生公司Operview展示在工业车辆遥操作方面的潜力,并在F4E技术转移计划支持下开启市场转型。

双方本次的合作,不仅是为ITER项目提供技术支撑,而且还将会推动技术跨领域应用,为未来与更多工程项目与应用科学的融合提供了可借鉴的范例,反过来也有望催生更多具有广泛商业价值的创新成果。

VTT项目经理Laura Gonçalves Ribeiro表示:“这些创新充分展示了像ITER这样的大型工程项目与应用科学的交叉如何能够带来具有更广泛商业可能性的突破。我们很自豪能够继续与F4E合作,并利用我们共同发展的专业知识。”

参考资料:

  • https://fusionforenergy.europa.eu/news/vtt-iter-divertor-remote-handling/
  • https://fusionforenergy.europa.eu/news/mapping-10-000-tasks-for-iter-divertor-remote-handling/