“夸父”偏滤器原型部件研制成功

CRAFT偏滤器原型部件。

本报讯（记者王敏 通讯员许铁军）10月13日，由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所牵头承担的聚变堆主机关键系统综合研究设施“夸父”（CRAFT）取得重要进展，其偏滤器原型部件顺利通过专家组测试与验收。测试结果显示，该部件稳态热负荷能力达到20兆瓦/平方米，靶板面向等离子体表面邻接误差小于1毫米，标志着我国自主设计的国际尺寸最大、热负荷最高的偏滤器原型部件研制成功。

偏滤器作为聚变堆堆芯稳态运行的关键部件，承担排出聚变产物和热量、控制杂质等重要功能，服役环境极为复杂和严苛。CRAFT偏滤器原型部件在设计上创新性提出混合偏滤器包层集成设计方案，理论上可将氚增殖率提升超过3%，为实现氚自持提供了一种有效辅助途径；设计了3种结构可靠、可正面拆装的独特靶板，并验证了可靠快速更换的可行性。通过采用平板结构，部件有效将钨表面温度控制在再结晶温度以下，成功实现了稳态20兆瓦/平方米的超高热负荷，相当于打造了一面聚变堆的“盾牌”。研制过程中形成了热等静压与钎焊加爆炸焊两条质量稳定的工艺路线，全面推动了钾钨、弥散强化铜和低活化钢等国产先进聚变堆材料的发展应用。

研究人员表示，偏滤器原型部件的成功研制标志着我国偏滤器研发能力已实现自主可控，为未来中国聚变堆偏滤器的工程应用奠定了坚实的技术基础。相关技术不仅能为其他聚变装置提供技术支撑，还可拓展应用于航空航天、高端医疗设备、工业电子产品和新能源汽车等领域。