鸿鹄致远一号仿星器装置双饼线圈单元成功通过液氮测试,上海超导提供全部REBCO带材

2026-06-12

近日,由上海交通大学、鸿鹄聚变(上海)能源科技有限公司、上海翌曦科技发展有限公司联合研发的高温超导仿星器1:1双饼线圈单元顺利通过液氮测试。该线圈使用的REBCO超导带材全部由上海超导供应,通过"3D打印预制沟槽+后置密封管道"的技术路线保证线圈本体在无损伤的条件下满足±0.5mm的试制精度,且经过4次冷热循环测试与临界电流测试,其测试结果一致性良好。该线圈成功通过液氮测试,验证了复杂构型高温超导磁体工程路线的可行性,也再次验证了上海超导高温超导带材在弯曲、扭转等工况下的高稳定性、高一致性。

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2026年6月12日,由上海翌曦科技发展有限公司主导的高温超导仿星器1:1双饼线圈单元顺利通过液氮测试,测试结果表明线圈几何优化、结构设计以及磁体绕线工艺均未对缆线造成性能折损,现行绕制工艺可行。

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鸿鹄致远一号1:1双饼线圈单元

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本次试制的样机为鸿鹄致远一号仿星器装置的双饼线圈单元,由上海交通大学、鸿鹄聚变(上海)能源科技有限公司、上海翌曦科技发展有限公司联合研发。鸿鹄致远一号是由上海交通大学-鸿鹄聚变联合实验室自主设计建造的世界首批高温超导仿星器聚变实验装置。

复杂三维结构 + 高温超导集束缆线

仿星器聚变磁体的最大特点是其复杂的三维线圈结构,本次测试的线圈单元选择了高温超导集束缆线作为电流载体。设计过程结合了该缆线的弯曲、扭转等机械性能,优化了线圈的几何形状,使其满足精准复现空间磁场的设计目标,双饼线圈共18匝,其中磁体最小转弯半径为16cm,极限挠率87m-1。

物理引擎仿真 + 精细绕制策略

高温超导集束缆线,虽然已经通过特有的结构实现了较好的机械性能以及各项同性,但对于仿星器这样的复杂线圈结构仍是不小的挑战。针对铠装CICC缆线绕制过程无法监控实时退扭状态的难点,翌曦科技基于线圈三维曲线的理论计算结果结合实际工况对仿星器轨道沟槽进行了线缆低扭转设计,并使用物理引擎对绕制过程进行仿真模拟,制定了放缆、退扭的精细绕制策略,采用"3D打印预制沟槽+后置密封管道"的技术路线保证线圈本体在无损伤的条件下满足±0.5mm的试制精度。

液氮环境4次验证,一致性良好

本次原型使用3D打印的线圈骨架,在液氮浸泡下完成了4次冷热循环测试与临界电流测试。测试结果一致性好,与仿真结果吻合,技术路线工艺可行性得到了充分论证。

来源:微信推送