【儀表網 研發快訊】近日，由中國科學院合肥物質院等離子體所牽頭，聯合合肥國際應用超導中心、合肥綜合性國家科學中心能源研究院、清華大學共同研制的全超導磁體，成功產生35.10萬高斯的穩態強磁場。
該磁體采用高溫超導內插磁體技術，與低溫超導磁體同軸嵌套構建，其中高溫超導材料由上海超導科技股份有限公司提供。團隊運用萬匝級高場磁體多物理場協同優化方法與高應力調控工藝，有效解決了低溫高場下的應力集中、屏蔽電流效應、多場耦合效應等難題，大幅提升磁體在極端工況下的力學穩定性與電磁性能。該磁體勵磁至35.1特斯拉，穩定運行30分鐘后安全退磁，充分驗證了技術方案的可靠性，為在全超導磁體35.1特斯拉條件下開展各類樣品實驗提供了強有力平臺。
等離子體所深耕全超導托卡馬克技術研究，布局高溫超導材料在聚變磁體中的應用研究。聚焦強場高載流磁體技術驗證，突破電纜繞制、導體集成、接頭制備等核心技術瓶頸，攻克聚變高溫超導百千安級電流引線、數萬安級CICC導體、納歐級導體低阻接頭、亞米級線圈制備系列關鍵技術及關鍵裝備平臺搭建。2024年高溫超導CICC導體在國際上首次實現80千安@10.85特斯拉背景磁場穩定運行，并一次性通過國際權威機構測試。在低溫超導導體及接頭等磁體關鍵技術領域也取得突破性進展，攻克接頭電阻納歐級批量化穩定制備技術，實現大尺寸磁體毫米級高精度成型，為托卡馬克裝置工程化奠定了基礎。
本次成果實現了超高場全超導穩態磁體領域國際共同面臨的關鍵技術突破，推動了“核心技術+材料國產化”深度協同，實現了關鍵材料、工藝、制備100%自主可控，為高場科學儀器的研發提供核心技術支撐，助力強場科學研究領域的創新發展。等離子體所開展的超導技術研究，不僅有效帶動國內高溫超導材料產業技術升級，更為核磁共振成像、航天電磁推進、超導感應加熱、超導磁懸浮、高效電力傳輸等多領域的產業化應用提供了關鍵技術支撐，彰顯了我國在前沿聚變科技領域的創新實力與國際引領力。
圖1 全超導磁體測試曲線
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