鎢是一種有色金屬。硬度高，熔點(diǎn)高，蒸氣壓很低，蒸發(fā)速度也較小，化學(xué)性質(zhì)也比較穩(wěn)定。常溫下不受空氣侵蝕;主要用途為制造燈絲和高速切削合金鋼、超硬模具,也用于光學(xué)儀器，化學(xué)儀器。鎢是熔點(diǎn)最高的難熔金屬。一般熔點(diǎn)高于1650℃并有一定儲(chǔ) 量的金屬以及熔點(diǎn)高于鋯熔點(diǎn)(1852℃)的金屬稱為難熔金屬。是當(dāng)代高科技新材料的重要組成部分，一系列電子光學(xué)材料、特殊合金、新型功能材料及有機(jī)金屬化合物等均需使用獨(dú)特性能的鎢。

　　核聚變需要在極高的溫度下進(jìn)行，2015年CEA磁約束聚變研究所啟動(dòng)升級(jí)計(jì)劃，將Tore Supra改造成一個(gè)全鎢壁超導(dǎo)托卡馬克裝置—WEST。

　　近日，在完成兩輪次的高溫烘烤檢漏后，中科院合肥研究院等離子體所向法國(guó)原子能委員會(huì)(CEA)成功交付首批共計(jì)80件WEST裝置鎢偏濾器部件。預(yù)計(jì)7月底將完成全部456個(gè)部件的交付。等離子體所成立了專門的項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)并建立了詳細(xì)的生產(chǎn)流程圖和質(zhì)量控制體系。制造過(guò)程中，參照ITER質(zhì)量控制要求，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，對(duì)鎢銅塊之間縫隙尺寸、焊接界面質(zhì)量和機(jī)加工外形尺寸等方面精益求精。

　　偏濾器

　　起源于20世紀(jì)80年代，是聚變實(shí)驗(yàn)裝置和未來(lái)聚變堆的關(guān)鍵組成部分，其主要功能是有效地屏蔽來(lái)自器壁的雜質(zhì)，減少對(duì)中心等離子體的污染，排出來(lái)自中心等離子體的粒子流和熱流以及核聚變反應(yīng)過(guò)程中所產(chǎn)生的氦灰。偏濾器的出現(xiàn)使得清潔芯部等離子體的獲取成為可能。是環(huán)形聚變裝置的組成部分，這種裝置是用來(lái)把放電的外殼層內(nèi)的帶電粒子偏濾到一個(gè)單獨(dú)的室內(nèi)，在此帶電粒子轟擊擋板，變?yōu)橹行粤Ｗ颖怀樽摺Ｓ眠@種方法能避免外殼層內(nèi)的高能粒子轟擊主放電室壁從而避免了從室壁釋放出能夠冷卻放電的次級(jí)粒子。影響約束區(qū)邊緣的磁場(chǎng)位形，用于把雜質(zhì)/氦灰偏濾到靶室。偏濾器替換孔欄確定等離子體邊緣。

　　偏濾器是構(gòu)成高溫等離子體與材料直接接觸的過(guò)渡區(qū)域：一面是溫度高達(dá)幾億度的等離子體，另一面是通常的固體材料。偏濾器系統(tǒng)幾乎涵蓋了前沿的聚變等離子體物、設(shè)計(jì)分析、先進(jìn)制造技術(shù)和測(cè)試評(píng)價(jià)等科學(xué)技術(shù)問(wèn)題。需要根據(jù)聚變裝置的目標(biāo)設(shè)計(jì)偏濾器的等離子體位型和偏濾器結(jié)構(gòu)。而偏濾器部件制造技術(shù)是偏濾器的物理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，為了及時(shí)有效地轉(zhuǎn)移出沉積在面向等離子體材料表面上的熱負(fù)荷，保證其壽命和聚變裝置的安全運(yùn)行，必須采用有效措施把面向等離子體材料與熱沉材料連接起來(lái)組成面向等離子體部件。

　　偏濾器的主要材料

　　由于聚變反應(yīng)堆中的偏濾器是第一壁的部件，也是高能逃逸離子沉淀能量的主要區(qū)域，其表面熱負(fù)荷比第一壁表面平均值高一個(gè)量級(jí)以上，此外，當(dāng)?shù)入x子體破裂時(shí)，其能量將在毫米級(jí)的時(shí)間內(nèi)傾注在第一壁的某些區(qū)域，包括孔欄和偏濾器。因此，偏濾器必須采用高熱流密度材料。常用的高熱流密度材料有銅合金，鉬合金，鈮合金以及鎢，鈹和石墨等。

　　超導(dǎo)托卡馬克裝置

　　一種利用磁約束和真空絕熱來(lái)實(shí)現(xiàn)受控核聚變的環(huán)形容器。它使得磁約束位形的連續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行成為現(xiàn)實(shí)。超導(dǎo)托卡馬克被公認(rèn)為是探索、解決未來(lái)穩(wěn)態(tài)聚變反應(yīng)堆工程及物理問(wèn)題的較為有效的途徑。可控?zé)岷司圩兡苎芯康囊豁?xiàng)重大突破，是將超導(dǎo)技術(shù)成功地應(yīng)用于產(chǎn)生托卡馬克強(qiáng)磁場(chǎng)的線圈上。原蘇聯(lián)于上世紀(jì)70年代末建造的T-7裝置是世界上第一個(gè)超導(dǎo)托卡馬克裝置，在庫(kù)爾恰托夫原子能研究所運(yùn)行了5年左右，雖然該裝置僅開了12個(gè)小窗口，無(wú)法開展真正意義上的等離子體物理實(shí)驗(yàn)，但卻將超導(dǎo)技術(shù)用于縱場(chǎng)磁體并調(diào)試成功，最大縱場(chǎng)勵(lì)磁電流達(dá)4800A(對(duì)應(yīng)等離子體中心磁場(chǎng)2.5T)。其重大意義在于在工程上驗(yàn)證了縱場(chǎng)磁體能夠在這類磁容器上實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。

　　EAST裝置的主機(jī)部分高11米，直徑8米，重400噸，由超高真空室、縱場(chǎng)線圈、極向場(chǎng)線圈、內(nèi)外冷屏、外真空杜瓦、支撐系統(tǒng)等六大部件組成。其實(shí)驗(yàn)運(yùn)行需要有大規(guī)模低溫氦制冷、大型高功率脈沖電源及其回路、大型超導(dǎo)體測(cè)試、大型計(jì)算機(jī)控制和數(shù)據(jù)采集處理、兆瓦級(jí)低雜波電流驅(qū)動(dòng)和射頻波加熱、大型超高真空、以及多種先進(jìn)診斷測(cè)量等系統(tǒng)支撐。學(xué)科涉及面廣，技術(shù)難度大，許多關(guān)鍵技術(shù)在國(guó)際上尚無(wú)經(jīng)驗(yàn)借鑒。特別是EAST運(yùn)行需要超大電流、超強(qiáng)磁場(chǎng)、超高溫、超低溫、超高真空等極限環(huán)境，從芯部上億度高溫到線圈中零下269度低溫，給裝置的設(shè)計(jì)、制造工藝和材料方面提出了超乎尋常的要求。

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