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“四创” 助力中国环流三号取得重大进展

2023-09-30 10:11     来源:核工业西南物理研究院     核聚变
近日,金桂飘香、秋高气爽,聚变科学所召开新一代人造太阳“中国环流三号”装置2023年度实验总结大会,全面、系统总结了实验完成情况,深入剖析了存在问题,并明确了下一步工作目标,启航引领新征程。

中国环流三号装置自2022年10月实现115万安培等离子体电流运行后,面对新形势、新挑战、新目标,实验团队不畏艰辛、攻坚克难,克服了高温、暴雨、技术难度大、不确定性多等诸多不利因素。2023年8月,中国环流三号再次刷新我国磁约束聚变装置运行纪录——首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行。

中国环流三号团队以目标为导向,以需求为牵引,通过创新方案、创新模式,优化流程、优化制度,在技术层面和管理层面实现了创新优化,取得重大进展,把不可能变成可能,把可能变成现实。

创新“组合”

助力主机安全运行

中国环流三号首次采用偏滤器主动烘烤、首次提升磁体线圈场强至1.9特斯拉,为提升装置运行安全和可靠性,创新技术方案,采取提高烘烤温度、“低温吸附+直流辉光”清洗组合投入、多通道多样式传感器构建装置动态监测网络、优化数据呈现方式、缩短数据分析迭代能力,通过多措并举,创造了装置新的极限真空记录,同时提升了装置态势感知能力和可靠性,确保了本轮实验顺利完成。

创新“路径”

实现位形高水平控制

创新路径实现等离子体偏滤器位形成型,降低高参数下的破裂风险,实现位形高水平控制。以新的放电异常状况的分级处理机制结合人工智能构建破裂预测、以大量气体注入缓解闭环系统能够最大程度实现破裂避免,最大程度降低破裂危害,提升了装置在高约束模下的运行控制能力。

创新“模式”

提高加热调试效率

加热系统是实现高约束模放电的关键,全新加热系统的投入需要提高调试效率。创新模式,基于PDCA循环,逐步分析关键因素,探索纵场、密度、气压等关键参数的影响。中性束注入系统启动系统联合调试仅4天便实现首次功率注入。三系统联合注入仅15天便实现了首次高约束模放电。

创新“框架”

融合安全质量管理于高水平运行

创新“框架”,将科研与工程管理特点相结合,充分分析本轮实验特点、难点、重点,基于过程管理和风险思维,将安全质量管理要求融入实验运行过程。通过构建了质量保证大纲、程序文件、技术方案、过程记录四层管理体系,基于CODIS系统开展信息化系统建设,先后建成班前班后会管理、异常记录、每日炮号统计等10余个信息化管理模块,降低了沟通成本,提升了沟通效率。团队做到工作有计划、行动有方案、步步有确认、事后有总结。



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