第一篇：核聚變調(diào)研演講稿

各位同學大家好，我是302班第5組，吳旻劍。我們組的調(diào)研題目是核聚變發(fā)展和前景展望，這是我們的組員和所承擔的工作，今天我的報告內(nèi)容主要有三部分，也就是核聚變實現(xiàn)的主要三種方式，慣性約束核聚變，磁約束核聚變以及冷核聚變。其中前兩個是目前的主流方式，也是廣為接受的兩種方式，本次調(diào)研主要是對這幾種方式進行簡單的了解。

首先是慣性約束核聚變，主要分為直接驅(qū)動和間接驅(qū)動兩種方式，其中直接驅(qū)動主要分為三種，激光或離子束直接轟擊、超高速碰撞、聚爆套筒。

首先是激光或離子束直接轟擊，利用激光或者高能粒子束直接轟擊靶丸，使其產(chǎn)生瞬間高溫高壓，而反沖又讓靶丸壓縮更加劇烈，達到聚變點火條件。不過，這種方式要求激光能量較高，雖然現(xiàn)在也很可以達到那么高的條件了，但是還是不夠穩(wěn)定。最關(guān)鍵的是激光能量的時空對稱性難以保持。

超高速碰撞原理就像用子彈打靶一樣，加速一個超高速射彈，對靶子上的氘氚小球進行壓縮，與激光點火原理類似，不過，這種方式主要問題是加速一個非微觀粒子達到那么高的速度很難實現(xiàn)而且能否達到有效的單位壓縮也是主要問題之一。

最后一種就是聚爆套筒，其實這也算是一種慣性約束和磁約束的聯(lián)合方式，先在儲存器迅速注入高壓氮氣，迅速達到聚變條件，并給等離子體通上電流，利用其自身產(chǎn)生的切向磁場約束住自身。不過這個過程產(chǎn)生的等離子體的不穩(wěn)定性等問題尚未解決，尚處于研究階段。

間接驅(qū)動其實主要就是對激光直接驅(qū)動的一個改進，通過黑腔轉(zhuǎn)化激光成較均勻的軟Χ射線，間接驅(qū)動靶發(fā)生核聚變，可較好地解決直接驅(qū)動的激光能量不對稱的問題。

接下來就是磁約束聚變，按照時間來介紹，先后出現(xiàn)了反場箍縮、仿星器型裝置、磁鏡、托卡馬克四種主要的裝置。

箍縮就是給等離子體加強大電流，使其自身產(chǎn)生的磁場約束住自己。與聚爆套筒的約束部分原理相同，用其自身電流產(chǎn)生的磁場約束住自己。但是由于箍縮時間太短，一度被放棄，但是由于其不許輔助加熱的優(yōu)點，仍在研究。

仿星器型裝置其實就是用外磁場約束等離子體，由于等離子體的軸向運動，需設(shè)計成閉合形式，但是又會造成磁場的不對稱性，故設(shè)計成“8”字形，約束和加熱壓縮等離子體困難，但優(yōu)點是磁場位形全由外部線圈控制,無需等離子體電流，所以仍有研究。

磁鏡是用中間弱兩端強的磁場約束等離子體使其不斷反射但無法逃脫磁場區(qū)域。等離子體在磁場里面不斷反射，無法逃出，達到約束的效果，但是簡單磁鏡宏觀穩(wěn)定性不好，現(xiàn)在還有研究改進版磁鏡的。

最后就是大家最熟悉的托卡馬克了，是箍縮和仿星器的結(jié)合，也是目前最接近成功的裝置，主要就是用外磁場約束等離子體，同時也用磁場為等離子體加速并且進行定位。我就不多介紹了。

接下來，介紹一下一度被稱為偽科學，現(xiàn)在又被重新提起的冷核聚變。主要發(fā)展過程中出現(xiàn)了這四種儲氫聚變、μ子催化聚變、氣泡聚變、超聲波聚變，當然，還有12年最新報道的鎳氫聚變，大家可以自己百度一下，E-CAT裝置。

儲氫聚變是冷核聚變最早提出的實驗解釋，用鈀這種吸氫材料對重水進行電解，產(chǎn)生超熱，被認為發(fā)生了核聚變，不過由于實驗重復性不好，被認為是偽科學。

接下來冷核聚變的第二個高潮，得到美國政府支持的μ子催化聚變實驗，利用質(zhì)量較大的輕子（如μ子）代替電子與氘原子核結(jié)合成μ氘原子，提高反應(yīng)概率，降低反應(yīng)條件?？墒怯捎诋a(chǎn)生核聚變次數(shù)太少，消耗能源遠大于產(chǎn)生，不適合作為商用發(fā)展，被廢棄了。

氣泡聚變原理是用中子脈沖使液體產(chǎn)生微型氣泡，發(fā)生爆裂的同時產(chǎn)生幾千度高溫和局部的高壓，達到核聚變條件。不過尚未被證實，相關(guān)專利也已有申請。我在2012年的《大科技》雜志上看到過熱效率大于百分之百的加熱器，也是氣泡聚變的一個實例，大家也可以去看一下。最后是超聲波聚變，都說在商業(yè)化中，但是尚未有任何相關(guān)原理介紹，我們組在調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)的聲波加熱器可能是超聲波聚變的實例之一，基于此我們猜測由超聲波產(chǎn)生駐波，形成真空，繼而產(chǎn)生卡西米爾效應(yīng)，加劇能量積聚，發(fā)生微型核聚變反應(yīng)。

最后是結(jié)果分析，主要由MCF和ICF 優(yōu)缺點對比、冷核聚變發(fā)展趨勢、和我們關(guān)于核聚變的一點思考。

磁約束核聚變也就是MCF，優(yōu)點很明顯，約束時間較長，但是缺點也很多，造價和不穩(wěn)定性以及連續(xù)運行的困難。而ICF主要優(yōu)點就是聚變相對容易達到，但約束時間和連續(xù)運行仍有問題。

接下來，是冷核聚變的發(fā)展趨勢，從提出時被認定為偽科學，到能都很好的重復實驗，但沒有合理理論，仍受主流科學界排斥，再到近年的種種實驗和專利等的實現(xiàn)，使得冷核聚變再次回到各大科學會議的議程之內(nèi)。

最后是關(guān)于核聚變的一點思考，根據(jù)核聚變的條件，核聚變其實就是讓輕核的原子核穿越庫侖勢壘，相互結(jié)合的過程。所以，提高原子核能量或者降低庫侖勢壘就是實現(xiàn)核聚變的兩種主要方式，根據(jù)勢壘貫穿理論，透射系數(shù)與勢壘和原子核能量的差成指數(shù)比。所以，高溫當然可以實現(xiàn)，也有論文說利用卡西米爾效應(yīng)實現(xiàn)冷核聚變，類比這樣的想法，我們組有個利用零點能實現(xiàn)核聚變的想法，根據(jù)不確定關(guān)系，微觀粒子固定時有極大的動量，也可能是實現(xiàn)核聚變的條件。

當然，實際上我們也可以看出，現(xiàn)在所說的冷核聚變，實際上只是在微觀層面上實現(xiàn)粒子高能量，可以說不是真正的冷核聚變，不過，能夠宏觀條件的降低也是很好的。當然，如果可以降低庫侖勢壘當然更好，不過，這也已經(jīng)是我們以后努力的方向了。相信聚變會離我們越來越近的。

等離子體(plasma)又叫做電漿，是由部分電子被剝奪后的原子及原子團被電離后產(chǎn)生的正負離子組成的離子化氣體狀物質(zhì)，尺度大于德拜長度的宏觀電中性電離氣體，其運動主要受電磁力支配，并表現(xiàn)出顯著的集體行為。它廣泛存在于宇宙中，常被視為是除去固、液、氣外，物質(zhì)存在的第四態(tài)。等離子體是一種很好的導電體，利用經(jīng)過巧妙設(shè)計的磁場可以捕捉、移動和加速等離子體。（正負離子都是可自由移動的）

德拜長度(Debye length)等離子體中任一電荷的電場所能作用的距離。瑞利泰勒不穩(wěn)定性，由于熱的等離子體在磁場中會出現(xiàn)抗磁性漂移，因此在等離子體與真空的邊界上出現(xiàn)擾動時，在擾動的波峰波谷之間會出現(xiàn)電荷的積累。

波長大于1A 的X射線，即光子能量相對較低的X射線。

第二篇：19.7高三物理核聚變教案

19．7 核聚變

★新課標要求

（一）知識與技能

1．了解聚變反應(yīng)的特點及其條件.2．了解可控熱核反應(yīng)及其研究和發(fā)展.3．知道輕核的聚變能夠釋放出很多的能量,如果能加以控制將為人類提供廣闊的能源前景。

（二）過程與方法

通過讓學生自己閱讀課本，培養(yǎng)他們歸納與概括知識的能力和提出問題的能力

（三）情感、態(tài)度與價值觀

1．通過學習，使學生進一步認識導科學技術(shù)的重要性，更加熱愛科學、勇于獻身科學。

2．認識核能的和平利用能為人類造福，但若用于戰(zhàn)爭目的將給人類帶來災難，希望同學們努力學習，為人類早日和平利用核聚變能而作出自己的努力。

★教學重點 聚變核反應(yīng)的特點。聚變反應(yīng)的條件。★教學方法

教師啟發(fā)、引導，學生討論、交流。★教學用具：

多媒體教學設(shè)備一套：可供實物投影、放像、課件播放等?！镎n時安排 1 課時

★教學過程

（一）引入新課

教師：1967年6月17日，我國第一顆氫彈爆炸成功。從第一顆原子彈爆炸成功到第一顆氫彈爆炸成功，我國僅用了兩年零八個月。前蘇聯(lián)用了四年，美國用了7年。氫彈爆炸釋放核能是通過輕核的聚變來實現(xiàn)的。這節(jié)課我們就來研究聚變的問題.學生：學生認真仔細地聽課

點評：通過介紹我國第一氫彈爆炸，激發(fā)同學們的愛國熱情。

（二）進行新課 1．聚變及其條件

提問：請同學們閱讀課本第一段，回答什么叫輕核的聚變？ 學生仔細閱讀課文

學生回答：兩個輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，這樣的反應(yīng)叫做聚變。投影材料一：核聚變發(fā)展的歷史進程

［1］

提問：請同學們再看看比結(jié)合能曲線（圖19.5-3），想一想為什么輕核的聚變反應(yīng)能夠比重核的裂變反

應(yīng)釋放更多的核能？

讓學生了解聚變的發(fā)展歷史進程。學生思考并分組討論、歸納總結(jié)。

學生回答：因為較輕的原子核比較重的原子核核子的平均質(zhì)量更大，聚變成質(zhì)量較大的原子核能產(chǎn)生更多的質(zhì)量虧損，所以平均每個核子釋放的能量就更大

點評：學生閱讀課本，回答問題，有助于培養(yǎng)學生的自學能力。教師歸納補充：（1）氫的聚變反應(yīng)：

222

311H+1H→1He+1H+4 MeV、3411H+1H→2He+0n+17.6 MeV（2）釋放能量：ΔE＝Δmc2＝17.6 MeV，平均每個核子釋放能量3 MeV以上，約為裂變反應(yīng)釋放能量的3～4倍

提問：請同學們試從微觀和宏觀兩個角度說明核聚變發(fā)生的條件？ 學生閱讀教材，分析思考、歸納總結(jié)并分組討論。得出結(jié)論

微觀上：參與反應(yīng)的原子核必須接近到原子核大小的尺寸范圍，即10-15 m，要使原子核接近到這種程度，必須使它們具有很大的動能以克服原子核之間巨大的庫侖斥力。

宏觀上：要使原子核具有如此大的動能，就要把它加熱到幾百萬攝氏度的高溫。點評：從宏觀和微觀兩個角度來考慮核聚變的條件，有助于加深理解。

教師說強調(diào)：聚變反應(yīng)一旦發(fā)生，就不再需要外界給它能量，靠自身產(chǎn)生的熱就可以維持反應(yīng)持續(xù)進行下去，在短時間釋放巨大的能量，這就是聚變引起的核爆炸。

教師補充說明：

（1）熱核反應(yīng)在宇宙中時時刻刻地進行著，太陽和很多恒星的內(nèi)部溫度高達107 K以上，因而在那里進行著激烈的熱核反應(yīng)，不斷向外界釋放著巨大的能量。太陽每秒釋放的能量約為3.8×1026 J，地球只接受了其中的二十億分之一。太陽在“核燃燒”的過程中“體重”不斷減輕。它每秒有７億噸原子核參與碰撞，轉(zhuǎn)化為能量的物質(zhì)是400萬噸?？茖W家估計，太陽的這種“核燃燒”還能維持90億~100億年。當然，與人類歷史相比，這個時間很長很長！

教師：希望同學們課后查閱資料，了解更多的太陽能有關(guān)方面的知識及其應(yīng)用。

（2）上世紀四十年代，人們利用核聚變反應(yīng)制成了用于戰(zhàn)爭的氫彈，氫彈是利用熱核反應(yīng)制造的一種在規(guī)模殺傷武器，在其中進行的是不可控熱核反應(yīng)，它的威力是原子彈的十幾倍。

提問：氫彈爆炸原理是什么？

學生閱讀教材：課本圖19.7-1是氫彈原理圖，它需要用原子炸藥來引爆，以獲得熱核反應(yīng)所需要的高溫，而這些原子炸藥又要用普通炸藥來點燃。

［教師點撥］

［錄像］氫彈的構(gòu)造簡介及其爆炸情況。

根據(jù)你收集的資料，還能通過什么方法實現(xiàn)核聚變？

學生回答：日英開發(fā)出激光核聚變新方法、有人提出利用電解重水的方法實現(xiàn)低溫核聚變。點評：學生自學看書，自己歸納總結(jié)，有助于培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，逐步提高學生的歸納總結(jié)能力。2．可控熱核反應(yīng)

（1）聚變與裂變相比有很多優(yōu)點

提問：目前，人們還不能控制核聚變的速度，但科學家們正在努力研究和嘗試可控熱核反應(yīng)，以使核聚變造福于人類。我國在這方面的研究和實驗也處于世界領(lǐng)先水平。請同學們自學教材，了解聚變與裂變相比有哪些優(yōu)點？

投影材料二[2]：可控熱核反應(yīng)發(fā)展進程

例：一個氘核和一個氚核發(fā)生聚變，其核反應(yīng)方程是21H+31H→42He+10n，其中氘核的質(zhì)量：mD=2.014 102 u、氚核的質(zhì)量：mT=3.016 050 u、氦核的質(zhì)量：mα=4.002 603 u、中子的質(zhì)量：mn=1.008 665 u、1u=1.660 6×10-27kg，e = 1.602 2×10-19C，請同學們求出該核反應(yīng)所釋放出來的能量。

學生計算：

根據(jù)質(zhì)能方程，釋放出的能量為：

0.0186?1.6606?10?27?(3?108)2?E??mc?(mD?mT?m??mn)c?eV?17.6MeV

1.6022?10?1922教師點拔：平均每個核子放出的能量約為3.3MeV，而鈾核裂變時平均每個核子釋放的能量約為1MeV?？偨Y(jié)：聚變與裂變相比，這是優(yōu)點之一，即輕核聚變產(chǎn)能效率高。

教師點拔：常見的聚變反應(yīng)：21H+21H→31He+11H+4MeV、21H+31H→42He+10n+17.6 MeV。在這兩個反應(yīng)中，前一反應(yīng)的材料是氘，后一反應(yīng)的材料是氘和氚，而氚又是前一反應(yīng)的產(chǎn)物，所以氘是實現(xiàn)這兩個反應(yīng)的原始材料，而氘是重水的組成部分，在覆蓋地球表面三分之二的海水中是取之不盡的。從這個意義上講，輕核聚變是能源危機的終結(jié)者。

總結(jié)：聚變與裂變相比，這是優(yōu)點之二，即地球上聚變?nèi)剂系膬α控S富。如1L海水中大約有0.03g氘，如果發(fā)生聚變，放出的能量相當于燃燒300L汽油。

聚變與裂變相比，優(yōu)點之三，是輕核聚變反應(yīng)更為安全、清潔。

實現(xiàn)核聚變需要高溫，一旦出現(xiàn)故障，高溫不能維持，反應(yīng)就自動終止了。另外，氘和氚聚就反應(yīng)中產(chǎn)生的氦是沒有放射性的，放射性廢物主要是泄漏的氚以及聚變時高速中子、質(zhì)子與其他物質(zhì)反應(yīng)而生成的放射性物質(zhì)，比裂就所生成的廢物的數(shù)量少，容易處理。

（2）我國在可控熱核反應(yīng)方面的研究和實驗發(fā)展情況。

EAST全超導托卡馬克實驗裝置以探索無限而清潔的核聚變能源為目標，這個裝置也被通稱為“人造太陽”，能夠像太陽一樣給人類提供無限清潔的能源。目前，由中科院等離子體物理研究所設(shè)計制造的EAST全超導非圓截面托卡馬克實驗裝置大部件已安裝完畢，進入抽真空降溫試驗階段。我國的科學家就率先建成了世界上第一個全超導核聚變“人造太陽”實驗裝置，模擬太陽產(chǎn)生能量。

點評：通過了解我國在可控熱核反應(yīng)方面的成就，激發(fā)學生的愛國熱情和獻身科學的能力。

（三）課堂小結(jié)

本節(jié)主要研究了聚變核反應(yīng)的特點和條件，聚變反應(yīng)要比裂變反應(yīng)釋放更多的能量，但它發(fā)生的條件是要達到幾百萬度的高溫，因而聚變反應(yīng)也叫熱核反應(yīng).可控熱核反應(yīng)的研究和實驗將為人類和平利用核能開發(fā)新的途徑。

（四）作業(yè)：

完成課后練習★教學體會

本節(jié)課雖然教學要求不高，但卻是開展中學科技教育活動的生動內(nèi)容。然而課本的編寫，卻限于篇幅等因素的影響，存在正如愛因斯坦所說的問題：“科學結(jié)論幾乎是以完成的形式出現(xiàn)在讀者面前，讀者學生體驗不到探索和發(fā)現(xiàn)的喜悅，感覺不到思想形成的生動過程也很難達到清楚地解釋全部過程?！?/p>

在課堂教學過程中，結(jié)合內(nèi)容的講授，以史為鑒，雖著墨不多，卻寓意深遠，本材料正是以此為設(shè)計思想的：沿著科學家的足跡，剖析科學家的思維，領(lǐng)略科學家的創(chuàng)造；激發(fā)同學們的興趣，培養(yǎng)同學們的能力，陶冶同學們的情操。

附：

[1]投影材料一 時間 人物 事件

指出：中等大小的原子核結(jié)合最緊密，核裂變或輕核聚變都會放出能量，核聚變放出的能量比裂變大許多

猜測：太陽的能量來自亞原子粒子的相互作用

指出：太陽總體積具有2000萬度的高溫和極高的密度。

指出：太陽總體積的60％是氫氣，如果太陽的能量真是依靠核反應(yīng)的話，那么這種核反應(yīng)只能是氫氣的聚變。

證明：太陽的能量確實是靠氫氣的聚變來維持的。20年代 阿斯頓

1920年 1926年 愛丁頓 愛丁頓

1929年 羅素

1938年 貝 特

[2]投影材料二 事件 1933年 1934年 1942年 1944年 人物 科學家們 盧瑟福 特勒 費米 事件

在實驗室中首次觀測到核聚變就是氘的聚變

用氘核去轟擊氘靶產(chǎn)生了氚，發(fā)現(xiàn)氚聚變溫度比氘更低。在探索制造原子彈的各種途徑的討論中提出了一個可怕的問題。用氫的同位素氖和氛做燃料，只需五千萬度就可以發(fā)生核聚變。

原子彈研制成功后，人們立即覺察到，可以利用裂變反應(yīng)所產(chǎn)生的超高溫來實現(xiàn)核聚變反應(yīng)，這就是氫彈的原理。1945年

美國

第三篇：可控核聚變科學技術(shù)前沿問題和進展

可控核聚變科學技術(shù)前沿問題和進展

張浩然

物理與材料科學學院 15級應(yīng)用物理學 B31514024

摘要：可控核聚變能源是未來理想的清潔能源。國際磁約束聚變界近期研究的焦點是國際熱核聚變實驗堆（ITER）項目。本文介紹了 ITER 計劃的科學目標和工程技術(shù)目標中的前沿問題，提出了我國磁約束聚變近期、中期和遠期技術(shù)目標，制定了中國磁約束聚變發(fā)展路線圖。

關(guān)鍵詞：國際熱核聚變實驗堆；中國聚變工程實驗堆；ITER

一、前言

可控核聚變能源是未來理想的清潔能源。在磁約束聚變領(lǐng)域，托卡馬克研究目前處于領(lǐng)先地位。我國正式參加了國際熱核聚變實驗堆（ITER）項目的建設(shè)和研究，同時正在自主設(shè)計研發(fā)中國聚變工程試驗堆（CFETR）。在慣性約束領(lǐng)域，Z 箍縮作為能源更具潛力，有可能發(fā)展成具有競爭力的聚變 – 裂變混合能源。本文重點介紹了磁約束聚變的前沿問題等。

二、磁約束聚變前沿問題

（一）磁約束聚變的研究意義和現(xiàn)狀

磁約束聚變是利用特殊形態(tài)的磁場把氘、氚等輕原子核和自由電子組成的處于熱核反應(yīng)狀態(tài)的超高溫等離子體約束在有限的體積內(nèi)，使等離子體受控制地發(fā)生大量的原子核聚變反應(yīng)，釋放出能量。磁約束聚變通過低密度長時間燃燒的方式實現(xiàn)氘、氚等離子體的自持燃燒，并將這種燃燒維持下去。世界上的磁約束聚變裝置主要有托卡馬克、仿星器、磁鏡三種類型，其中托卡馬克最容易接近聚變條件而且發(fā)展最快。目前，磁約束聚變已經(jīng)取得重大進展，我國正式參加了 ITER 項目的建設(shè)和研究；同時作為 ITER 裝置與聚變示范堆（DEMO）之間的橋梁，我國正在自主設(shè)計、研發(fā) CFETR 項目 [1]。這些措施將使我國的磁約束聚變研究水平位于國際前列。

（二）磁約束聚變的前沿問題

磁約束聚變的研究開發(fā)不僅耗資巨大，而且在科學和技術(shù)上充滿了挑戰(zhàn)，以至于在經(jīng)歷了40多年的較具規(guī)模的國際聚變研究之后，直到20世紀90年代才基本獲得可以建造磁約束聚變實驗堆的必要知識和技術(shù)。磁約束聚變還處于探索階段，存在很多物理和工程技術(shù)方面的問題需要解決。目前，國際磁約束聚變界的主要研究內(nèi)容是與 ITER裝置相關(guān)的各類物理與技術(shù)問題 [2]。ITER 裝置設(shè)計總聚變功率達到 5×105 k W，是一個電站規(guī)模的實驗反應(yīng)堆。它的作用和任務(wù)是利用具有電站規(guī)模的實驗堆證明氘、氚等離子體的受控點火和持續(xù)燃燒，驗證聚變反應(yīng)堆系統(tǒng)的工程可行性，綜合測試聚變發(fā)電所需的高熱流和核部件，實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)運行，從而為建造聚變能示范電站奠定堅實的科學基礎(chǔ)和必要的技術(shù)基礎(chǔ)。ITER 計劃的科學目標具體包括：

①集成驗證先進托卡馬克運行模式；②驗證“穩(wěn)態(tài)燃燒等離子”體物理過程；③聚變阿爾法粒子物理；④燃燒等離子體控制；⑤新參數(shù)范圍內(nèi)的約束定標關(guān)系；⑥加料和排灰技術(shù)。

ITER 裝置運行第一階段的主要目標是建設(shè)一個氘、氚燃燒能產(chǎn)生5×105k W 聚變功率聚變增益系數(shù) Q=

10、脈沖維持大于 400 s 的托卡馬克聚變堆。在 ITER 裝置中將產(chǎn)生與未來商用聚變反應(yīng)堆相近的氘、氚燃燒等離子體，供科學家和工程師研究其性質(zhì)和控制方法，這是實現(xiàn)聚變能必經(jīng)的關(guān)鍵一步。ITER 裝置運行的第二階段將探索實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束的高性能燃燒等離子體，聚變增益系數(shù)Q=

5、脈沖維持大于 3 000 s。這種穩(wěn)態(tài)高性能的“先進燃燒等離子體”是建造托卡馬克型商用聚變堆所必需的。ITER 計劃在后期還將探索實現(xiàn)高增益的燃燒等離子體。ITER 計劃科學目標的實現(xiàn)將為商用聚變堆的建造奠定可靠的科學和工程技術(shù)基礎(chǔ)。

此外，ITER 計劃的工程技術(shù)目標是通過創(chuàng)造和維持氘、氚燃燒等離子體，檢驗和實現(xiàn)各種聚變技術(shù)的集成，并進一步研究和發(fā)展能直接用于商用聚變堆的相關(guān)技術(shù)。上述工作是設(shè)計與建造商用聚變堆之前所必須的，而且只能在 ITER 裝置上開展。ITER 計劃在工程技術(shù)方面部分驗證的聚變堆的工程技術(shù)問題包括以下幾個。（1）堆級磁體及其相關(guān)的供電與控制技術(shù)研究；

（2）穩(wěn)態(tài)燃燒等離子體（產(chǎn)生、維持與控制）技術(shù)，即無感應(yīng)電流驅(qū)動技術(shù)、堆級高功率輔助加熱技術(shù)、堆級等離子體診斷技術(shù)、等離子體位形控制技術(shù)、加料與除灰技術(shù)的研究；（3）初步開展高熱負荷材料試驗；

（4）包層技術(shù)、中子能量慢化及能量提取、中子屏蔽及環(huán)保技術(shù)研究；

（5）低活化結(jié)構(gòu)材料試驗（TBM），氚增殖劑試驗研究，氚再生、防氚滲透實驗研究，氚回收及氚純化技術(shù)研究；

（6）熱室技術(shù)，堆芯部件遠距離控制、操作、更換及維修技術(shù)研究。

ITER 將集成當今國際受控磁約束核聚變研究的主要科學和技術(shù)成果，第一次在地球上實現(xiàn)能與未來實用聚變堆規(guī)模相比擬的受控熱核聚變實驗堆，解決通向聚變電站的關(guān)鍵問題。

ITER 計劃的成功實施，將全面驗證聚變能源開發(fā)利用的科學可行性和工程可行性，是人類受控熱核聚變研究走向?qū)嵱玫年P(guān)鍵一步。

（三）我國磁約束聚變研究的技術(shù)目標和發(fā)展規(guī)劃

我國核聚變能研究開始于 20 世紀 60 年代初，盡管經(jīng)歷了長時間非常困難的階段，但始終能堅持穩(wěn)定、漸進的發(fā)展。從 20 世紀 70 年代開始，我國集中選擇了托卡馬克為主要研究途徑，先后建成并運行了 CT-

6、KT-

5、HT-6B、HL-

1、HT-6M 托卡馬克實驗裝置。目前，我國的托卡馬克裝置主要有華中科技大學的 J-TEXT 裝置、核工業(yè)西南物理研究院的 HL-2M 裝置和中國科學院等離子體物理研究所的 EAST 裝置。在以上這些托卡馬克裝置的設(shè)計、研制和實驗過程中，組建并鍛煉了一批聚變工程師隊伍，中國科學家在這些托卡馬克裝置上開展了一系列重要研究工作。我國未來聚變發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)瞄準國際前沿，廣泛利用國際合作，夯實我國磁約束核聚變能源開發(fā)研究的堅實基礎(chǔ)，加速人才培養(yǎng)，以現(xiàn)有中、大型托卡馬克裝置為依托，開展國際核聚變前沿課題研究，建成知名的磁約束聚變等離子體實驗基地，探索未來穩(wěn)定、高效、安全、實用的聚變工程堆的物理和工程技術(shù)基礎(chǔ)問題。我國磁約束聚變的近期、中期和遠期技術(shù)目標如下[3]。

（1）近期目標（2015—2021 年）：建立近堆芯級穩(wěn)態(tài)等離子體實驗平臺，吸收消化、發(fā)展與儲備聚變工程實驗堆關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計、預研聚變工程實驗堆關(guān)鍵部件等；

（2）中期目標（2021—2035 年）：建設(shè)、運行聚變工程實驗堆，開展穩(wěn)態(tài)、高效、安全聚變堆科學研究；

（3）遠期目標（2035—2050 年）：發(fā)展聚變電站，探索聚變商用電站的工程、安全、經(jīng)濟性。

為了盡早地實現(xiàn)可控聚變核能的商業(yè)化，充分利用我國現(xiàn)有的托卡馬克裝置和資源，制定了一套完整的符合我國國情的中國磁約束聚變（MCF）發(fā)展路線示意圖。

未來十年，重點在國內(nèi)磁約束的兩個主力裝置（EAST、HL-2M）上開展高水平的實驗研究。EAST 裝置目前基本完成了升級，研究能力和實驗條件有了大幅度的提高，可以開展大量的針對未來ITER 裝置和下一代聚變工程堆穩(wěn)態(tài)高性能等離子體研究，實現(xiàn)磁場穩(wěn)定運行在 3.5 T、等離子體電流 1.0 MA，獲得 400 s 穩(wěn)定、可重復的高參數(shù)近堆芯等離子體的科學目標，成為能為 ITER 裝置提供重要數(shù)據(jù)庫的國際大規(guī)模先進試驗平臺。結(jié)合全超導托卡馬克新的特性，探索和實現(xiàn)兩到三種適合于穩(wěn)態(tài)條件的先進托卡馬克運行模式，穩(wěn)態(tài)等離子體 性能處于國際領(lǐng)先水平。在此階段，將重點發(fā)展專門的物理診斷系統(tǒng)，特別是對深入理解等離子體穩(wěn)定性、輸運、快粒子等密切相關(guān)的物理診斷。在深入理解物理機制的基礎(chǔ)上，發(fā)展對等離子體剖面參數(shù)和不穩(wěn)定性的實時控制理論和技術(shù)，探索穩(wěn)態(tài)條件下的先進托卡馬克運行模式和手段。實現(xiàn)高功率密度下的適合未來反應(yīng)堆運行的等離子體放電，為實現(xiàn)近堆芯穩(wěn)態(tài)等離子體放電奠定科學和工程技術(shù)基礎(chǔ)。同時需對裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行升級改造，以滿足穩(wěn)態(tài)高功率下高參數(shù)等離子體放電的要求 [4]。

在未來幾年內(nèi)，HL-2M 裝置將完成升級，具有良好的靈活性和可近性，進一步發(fā)展 20~25 MW 的總加熱和電流驅(qū)動功率，著重發(fā)展高性能中性束注入（NBI）系統(tǒng)（8~10 MW）；增加電子回旋、低雜波的功率，新增 2 MW 電子回旋加熱系統(tǒng)。利用獨特的先進偏濾器位型，重點開展高功率條件下的邊界等離子體物理，特別是探索未來示范堆高功率、高熱負荷、強等離子體與材料相互作用條件下，粒子、熱流、氦灰的有效排除方法和手段，與 EAST裝置形成互補 [4]。

此外，在全面消化、吸收國際熱核聚變實驗堆設(shè)計及工程建設(shè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，以我為主開展CFETR 的詳細工程設(shè)計及必要的關(guān)鍵部件預研，并結(jié)合以往的物理設(shè)計數(shù)據(jù)庫，在我國的“東方超環(huán)”“中國環(huán)流器 2 號改進型”托卡馬克裝置上開展與 CFETR 裝置物理相關(guān)的驗證性實驗，為CFETR 裝置（大半徑 R = 7.2 m，小半徑 a = 2.2 m，中心環(huán)向磁場 Bt = 6.5T，拉長比 k = 2）的建設(shè)奠定堅實基礎(chǔ)。在“十三五”后期，2021 年左右開始獨立建設(shè) 2×105~1×106 k W 的聚變工程實驗堆，在 2035 年前后建成 CFETR 裝置。CFETR裝置相較于目前在建的 ITER 裝置，在科學問題上主要解決未來商用聚變示范堆必需的穩(wěn)態(tài)燃燒等離子體的控制技術(shù)，氚的循環(huán)與自持，聚變能輸出等 ITER 裝置未涵蓋內(nèi)容；在工程技術(shù)與工藝上，重點研究聚變堆材料、聚變堆包層及聚變能發(fā)電等 ITER 裝置上不能開展的工作；掌握并完善建設(shè)商用聚變示范堆所需的工程技術(shù)。CFETR 裝置的建設(shè)不但能為我國進一步獨立自主地開發(fā)和利用聚變能奠定堅實的科學技術(shù)與工程基礎(chǔ)，而且使得我國率先利用聚變能發(fā)電、實現(xiàn)能源的跨越式發(fā)展成為可能 [4]。

三、結(jié)論和建議

聚變能源開發(fā)難度非常大，需要長期持續(xù)攻關(guān)。建議我國深入 ITER 國際合作計劃，全面掌握聚變實驗堆技術(shù)；積極推進 CFETR 主機關(guān)鍵部件研發(fā)，適時啟動 CFETR 全面建設(shè)。

參考文獻

[1] Wan Y X, Li J G, Liu Y, et al.Overview of the present progress and activities on the CFETR [J].Nuclear Fusion, 2017, 57(10): 102009.[2] Shimada M, Campbell D J, Mukhovatov V, et al.Progress in the ITER physics basis-chapter 1: Overview and summary [J].Nuclear Fusion, 2007, 157(21–22): 44.[3] 李建剛.我國超導托卡馬克的現(xiàn)狀及發(fā)展 [J].中國科學院院刊, 2007, 22(5): 404–410.Li J G.Present status and development of superconducting toka-mak research in China [J].Bulletin of Chinese Academy of Sci-ences, 2007, 22(5): 404–410.[4] 李建剛.托卡馬克研究的現(xiàn)狀及發(fā)展 [J].物理 , 2016, 45(2): 88–97.Li J G.The status and progress of tokamak research [J].Physics, 2016, 45(2): 88–97.個人總結(jié)

等離子體(Plasma)是一種由自由電子和帶電離子為主要成分的物質(zhì)形態(tài)，廣泛存在于宇宙中，常被視為是物質(zhì)的第四態(tài)，被稱為等離子態(tài)，或者“超氣態(tài)”，也稱“電漿體”。等離子體具有很高的電導率，與電磁場存在極強的耦合作用。它是由部分電子被剝奪后的原子及原子團被電離后產(chǎn)生的正負電子組成的離子化氣體狀物質(zhì)。等離子體是一種很好的導電體，利用經(jīng)過巧妙設(shè)計的磁場可以捕捉、移動和加速等離子體。等離子體物理的發(fā)展為材料、能源、信息、環(huán)境空間、空間物理、地球物理等科學的進一步發(fā)展提供了新的技術(shù)和工藝。

等離子體有著十分廣泛的應(yīng)用，如下：

(1)微電子器件的制造。用低氣壓高密度等離子體源進行等離子體刻蝕。(2)太陽能薄膜電池的制造，用PECVD沉積非晶硅、多晶硅薄膜，SiNx膜。(3)LCD，LED，OLED等顯示設(shè)備的制造。(4)磁約束聚變。

(5)微機電系統(tǒng)(MEMS)，微流控，微傳感器。(6)電推進。

(7)材料表面處理。

(8)磁控濺射真空鍍膜。

(9)消毒、生物、醫(yī)學領(lǐng)域，包括種子處理，人體組織（傷口）處理等。(10)空間等離子體。

(11)離子束源、中性束源。

等離子體物理學這門學科已經(jīng)取得多方面的發(fā)展，相信在今后相當長的一段時間內(nèi)依然會是物理學的一個十分活躍的分支學科。

第四篇：2000HT-7U超導托卡馬克核聚變試驗裝置自查報告

“HT-7U超導托卡馬克核聚變實驗裝置”自查報告

等離子體物理研究所

I、工藝、研制

國家“九五”重大科學工程“HT-7U超導托卡馬克核聚變實驗裝置”，于一九九九年十月通過國家計委組織的初步設(shè)計論證。之后的一年時間內(nèi)，在中國科學院的直接領(lǐng)導和支持下，等離子體物理研究所的科研人員緊張而有序地致力于“HT-7U超導托卡馬克核聚變實驗裝置”的工程設(shè)計和前期的預研工作，攻克一個又一個技術(shù)難點，取得了重要進展。

一、工藝設(shè)計

“HT-7U超導托卡馬克核聚變實驗裝置”包括一個具有非圓小截面的大型超導托卡馬克實驗裝置和低溫、真空、水冷、電源及控制、數(shù)據(jù)采集和處理、波加熱、波驅(qū)動電流、診斷等子系統(tǒng)。其中超導托卡馬克裝置是本項目的核心。而超導托卡馬克裝置又包括超導縱場與極向場磁體系統(tǒng)、真空室、冷屏、外真空杜瓦及面對等離子體部件等部件。承擔各部件設(shè)計的工程技術(shù)人員，在充分集思廣益、充分發(fā)揮創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)上,借鑒國際上同類裝置的經(jīng)驗,通過一絲不茍的努力工作，目前各項工作的進展呈良性循環(huán)---設(shè)計推動了預研工作的進行，預研工作的結(jié)果又使設(shè)計得到進一步優(yōu)化。

1.超導磁系統(tǒng)。超導縱場與極向場磁系統(tǒng)是HT-7U超導托卡馬克的關(guān)鍵部件，結(jié)構(gòu)復雜、技術(shù)難點多、難度大、涉及的不確定因素多?？蒲腥藛T經(jīng)過一輪又一輪的設(shè)計、計算和分析，對多種方案進行比較、優(yōu)化，目前超導導體的設(shè)計已進入最后的實驗選型階段；線圈的設(shè)計已完成試驗線圈的設(shè)計與繞制及原型線圈的設(shè)計；低溫下高強度線圈盒的設(shè)計已完成各種可能工況下的力學分析與計算、傳熱分析與計算、電磁分析計算以及線圈盒焊接時的溫升對超導線圈性能影響的試驗等工作；低溫冷卻回路的設(shè)計已完成熱的分析與計算及冷卻參數(shù)的優(yōu)化；超導導體接頭已完成多種方案的設(shè)計、研制與試驗，并確定了最終的結(jié)構(gòu)形式；超低溫絕緣子的研究已完成最終的設(shè)計與試制，進入批量制造階段；超導線圈的真空壓力浸漬的工藝研究 在國內(nèi)電絕緣的歸口單位---桂林電科所及中科院北京低溫中心的密切配合下已完成超低溫絕緣膠的配方的研究，正在完成超低溫絕緣膠真空壓力浸漬的最終工藝試驗。超導極向場的線圈位置優(yōu)化和電流波形優(yōu)化，使之既能滿足雙零和單零的偏濾器位形的要求，又能滿足限制器位形的要求，目前這項工作經(jīng)過反復的平衡計算與調(diào)試、比較，已經(jīng)滿足物理的要求，工程上線圈在裝置上的位置以及線圈的截面形狀均已確定。

2.真空室。真空室是直接盛裝等離子體的容器，除了要為等離子體提供一個超高真空環(huán)境，要滿足裝置穩(wěn)定運行時等離子體對電磁的要求以及為診斷等離子體的特性、等離子體加熱、真空抽氣、水冷及加料對窗口的要求、中子屏蔽的要求、還要滿足面對等離子體部件定位和準直的要求。HT-7U真空室是雙層全焊接結(jié)構(gòu)，由于真空室離等離子體近，等離子體與真空室之間的電磁作用最直接，真空室上所受的電磁力最大，同時真空室要烘烤到250°C，因溫度變化所產(chǎn)生的熱變形大。設(shè)計人員考慮到以上這些因素，對真空室進行了所有可能工況下的多輪受力分析、電磁分析和傳熱計算，針對每一輪的計算結(jié)果對結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化。目前已完成最新一輪滿足各項要求的結(jié)構(gòu)在各種工況下的靜應(yīng)力分析、模態(tài)分析、頻率響應(yīng)分析和地震響應(yīng)分析，為設(shè)計的可靠性提供了充分的依據(jù)。真空室試驗原型段的施工設(shè)計正在進行之中，真空室滿足熱脹冷縮要求的特殊支撐結(jié)構(gòu)的試驗平臺正在制造過程中，真空室窗口所使用的各種異型波紋管的研制也在緊張的進行。

3.冷屏與外真空杜瓦。HT-7U的內(nèi)外冷屏是超導磁體的熱屏障，對維持超導磁體的正常運行發(fā)揮作重要作用。該部件的電磁分析、受力分析和傳熱分析的工作都已完成，對傳熱計算產(chǎn)生重要影響的表面輻射系數(shù)的測量已完成，目前該部件已進入工程設(shè)計的最后階段，即將轉(zhuǎn)入施工設(shè)計。外真空杜瓦是維持其內(nèi)部的所有部件都處在基本無對流傳熱的真空環(huán)境中，因而是超導磁體與冷屏維持超低溫的保證，同時也是其內(nèi)部所有部件支撐的基礎(chǔ)。該部件的力學分析和電磁分析已結(jié)束，施工設(shè)計已正式展開。

4.面對等離子體部件。面對等離子體部件直接朝向等離子體，其表面性質(zhì)直接影響等離子體雜質(zhì)的返流和氣體再循環(huán)，等離子體的能量依靠面對等離子體部件的冷卻系統(tǒng)輸運到托卡馬克外。面對等離子體部件相對等離子體 的位置的優(yōu)化正與德國馬普等離子體所合作，利用他們的程序進行計算，已得出初步結(jié)果；直接面對等離子體的石墨材料正與山西煤化所合作研究，開發(fā)參雜石墨與石墨表面的低濺射涂層，用于石墨材料各項性能試驗的大功率電子槍和實驗系統(tǒng)正在裝修一新的實驗室中調(diào)試；用于試驗水冷結(jié)構(gòu)和石墨性能的面對等離子體部件的試驗件已組裝到HT-7超導托卡馬克的真空室中，在即將進行的一輪試驗中進行各項指標的測試。

5.裝置技術(shù)診斷。裝置技術(shù)診斷包括溫度測量、應(yīng)力應(yīng)變測量、失超保護和短路檢測等部分。溫度測量從4.5k的液氦溫度到350°C面對等離子體部件的烘烤溫度，要測的溫度范圍大，且要使用不同的方法。特別是超低溫下的溫度測量，其溫度計的標定費用高，科研人員積極發(fā)揮創(chuàng)新的能力，自己開發(fā)了一套溫度標定系統(tǒng)，且在該系統(tǒng)上進行了HT-7U所有低溫溫度計的標定。應(yīng)力應(yīng)變測量、短路檢測和失超保護的探測及放大電路已設(shè)計并調(diào)試完畢，數(shù)據(jù)采集和處理的專用程序也已進入調(diào)試階段。

6.低溫系統(tǒng)。低溫系統(tǒng)是HT-7U超導托卡馬克裝置的關(guān)鍵外圍設(shè)備之一。它必須保障裝置的超導縱場磁體和極向場磁體順利地從室溫降溫至3.8-4.6K,并能長達數(shù)月保冷,維持超導縱場磁體正常勵磁和極向場磁體快脈沖變化的所需的致冷量。HT-7U超導托卡馬克裝置的低溫系統(tǒng)的2KW/4.4K工程設(shè)計已全面展開，部分外購設(shè)備已到貨且已安裝到位。新增兩只100m3的中壓儲氣罐已安裝就序，新增100m3的低壓氣柜也一穩(wěn)穩(wěn)地安放在低溫車間的一角，新建壓機站的五臺嶄新的螺桿壓機被整齊地安裝在低溫車間中間，一臺氦氣干燥器、一臺吸附器和兩臺濾油器已安裝完畢。原俄羅斯贈送的OPG 100/500二號制冷機的改造工作已經(jīng)結(jié)束，德國FZK贈送的300W/1.8K制冷機的恢復施工即將開展。螺桿壓機站的電控部分和氣、水、油管線的施工正在緊張地進行。

7.其他子系統(tǒng)。高功率電源系統(tǒng)擔負著向托卡馬克提供不同規(guī)格的高功率電源，實現(xiàn)能量傳輸、功率轉(zhuǎn)換、運行控制等重要任務(wù)。為等離子體的產(chǎn)生、約束、維持、加熱，以及等離子體電流、位置、形狀、分布和破裂的控制提供必要的工程基礎(chǔ)和控制手段。HT-7U縱場電源與極向場電源已完成了系統(tǒng)的分析、計算和方案的比較、優(yōu)化，目前正處在工程設(shè)計階段。在設(shè)計過程中，科研人員本著保證性能、節(jié)約經(jīng)費的原則，不僅在設(shè)計方案上結(jié) 合本所的具體情況作多種設(shè)計相結(jié)合的方法，而且充分利用本所的技術(shù)儲備，積極發(fā)揮創(chuàng)新的能力，自行開發(fā)重要設(shè)備。極向場電源的關(guān)鍵設(shè)備，大容量晶閘管、直流高壓開關(guān)和爆炸開關(guān)等目前只能以很高的價格進口，經(jīng)我所科研人員的努力已完成單元技術(shù)試驗，正在進行樣機的試制。真空抽氣系統(tǒng)為等離子體的穩(wěn)定運行提供清潔的超高真空環(huán)境，為超導磁體正常運行提供真空絕熱條件；充氣系統(tǒng)則為真空室的壁處理和等離子體放電提供工作氣體。真空抽氣系統(tǒng)完成了總體布局設(shè)計，抽速和抽氣時間計算;主泵、主閥、測量系統(tǒng)的選擇和配備;完成抽氣系統(tǒng)主泵和予抽泵16臺合計58萬元訂貨。真空抽充氣系統(tǒng)的保護和控制已完成最終方案的設(shè)計。

低雜波電流驅(qū)動系統(tǒng)不斷地給等離子體補充能量，是保證托卡馬克實現(xiàn)長脈沖穩(wěn)態(tài)運行的重要手段，而離子回旋共振加熱則是另一重要手段。HT-7U3.5兆瓦的低雜波系統(tǒng)已完成技術(shù)方案的設(shè)計，完成了波功率和相位監(jiān)控、波系統(tǒng)的保護及波源的低壓電源的方案設(shè)計，準備先期建設(shè)的1MW波系統(tǒng)的高壓電源及波系統(tǒng)天線的試驗件正在制造過程中。離子回旋共振加熱已完成波系統(tǒng)的總體設(shè)計，確定了4MW/30-110Mhz的波系統(tǒng)方案；完成了波源設(shè)計，并正在建造一臺1MW，脈沖可達1000秒的射頻波源，預計2001年中建成并調(diào)試；已完成天線的調(diào)配系統(tǒng)設(shè)計，并正進行加工前的臺面試驗。

總控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是對整個裝置進行實時監(jiān)測、控制與保護的分布式計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。目前總控系統(tǒng)的安全巡檢系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、脈沖充氣系統(tǒng)均已完成程序的設(shè)計，正在進行調(diào)試和預演；中央定時系統(tǒng)正在與國內(nèi)相關(guān)單位合作研制，局域控制網(wǎng)正處于實施階段。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的VAX-CAMAC采集系統(tǒng)、PC-CAMAC采集系統(tǒng)、PC采集系統(tǒng)、VXI采集系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)檢索系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)均已完成程序設(shè)計，正在進行程序的調(diào)試和預演。

診斷測量系統(tǒng)是一雙雙監(jiān)視等離子體的眼睛，給出等離子體在不同的時間和空間的品質(zhì)特性。除了HT-7上準備移到HT-7U上的診斷測量設(shè)備外，作為托卡馬克上的最重要的測量系統(tǒng)之一的電磁測量系統(tǒng)正在進行物理上的計算和磁探針、單匝環(huán)、Rogowski線圈、逆磁線圈、鞍形線圈等測量線圈的設(shè)計，由美國德克薩斯大學贈送的新型CO2激光器正在調(diào)試，它將用在HT-7U的遠紅外診斷上，其他診斷系統(tǒng)也在進行物理上的準備或設(shè)備上的準備。

二、預研與試制 ★ 超導磁系統(tǒng)的研制是HT-7U超導托卡馬克最關(guān)鍵也是最長線的任務(wù)。作為超導磁體最基本的單元---超導股線，已從俄羅斯高能物理所購得，并對每根股線取樣進行了性能測試。所購得的超導線委托俄羅斯電纜所絞纜。按我所設(shè)計人員提供的設(shè)計方案絞制的六個一級子纜的樣品，已委托俄羅斯庫爾恰托夫研究所進行了性能測試，并同時將六個同樣的子纜拿回國內(nèi)，在等離子體所的超導實驗室做了同樣的測試，以驗證試驗結(jié)果，增加設(shè)計方案選擇的可靠性。目前雙方的實驗都已結(jié)束，將按照選擇出來的設(shè)計方案，由俄羅斯電纜所進行全纜的絞制。全纜的樣品將分別在俄羅斯電物理所和我所進行超導性能測試實驗，以進一步證明導體設(shè)計方案的可靠性?！?由俄羅斯電纜所絞制的超導電纜將運回等離子體所，制造成繞制超導線圈所用的CICC導體。用于制造單根長度為600米的CICC導體的穿管生產(chǎn)線，正在等離子體所緊張地施工，預計2000年底建成。在這條生產(chǎn)線上，長度600米的電纜將穿入600米材料為316LN不銹鋼的圓管內(nèi)，再經(jīng)過縮管、壓方，成為合乎要求的CICC導體。600米長的316LN不銹鋼管是由單根10米長的管焊接而成，管與管之間的焊接試驗，已在從美國進口的自動氬弧焊機上進行了多輪試驗，焊縫達到設(shè)計的要求。316LN不銹鋼管委托沈陽金屬所制造，試制階段已結(jié)束，目前正投入批量生產(chǎn)?！?穿管生產(chǎn)線上下來的CICC導體，將經(jīng)過無張力特種繞線機分別繞制成D形的縱場線圈和圓形的極向場線圈。這種特種繞線機已于九八年在等離子體所試制成功，并用原來委托西北有色金屬研究院試制的CICC導體成功地繞制了一餅2/3的縱場線圈和一餅1/2的中心螺管線圈，其精度不僅好于設(shè)計指標，而且好于國際同行所做到的精度。目前第二臺繞線機正在制造過程中，預計年底兩臺繞線機將在整潔干凈的繞線車間待命?！?繞制好的線圈經(jīng)匝間和餅間絕緣處理后，再經(jīng)真空壓力浸漬，然后裝入材料為316LN不銹鋼，在低溫下有高強度，經(jīng)精密加工的線圈盒內(nèi)。尺寸約為3.5x2.5米的D形線圈盒，要使其與線圈的配合面的加工精度達到0.1mm，必須在高精密的數(shù)控機床上加工。由國內(nèi)數(shù)家廠家竟標的一臺5米x3米的數(shù)控龍門銑床，已由武漢重型機床廠中標，于今年3月份投入生產(chǎn)，預計年底運往 等離子體所安裝就位。★ 線圈與線圈盒組裝在一起，便是超導縱場線圈的一個個裝配單元。但是，無論是縱場線圈還是極向場線圈，在組裝到裝置上之前，都必須經(jīng)過超導性能試驗。用于超導線圈性能試驗的φ3米x6米的試驗杜瓦和實驗所需的低溫、真空、電源、技術(shù)診斷和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等均已在等離子體所超導實驗室安裝到位。在這套設(shè)備上將進行CICC全纜性能測試和HT-7U的每一餅超導線圈的超導性能測試。

我們堅信在科學院的正確領(lǐng)導和大力支持下，經(jīng)過等離子體所全體科研人員的共同努力，“HT-7U超導托卡馬克核聚變實驗裝置”將以最快的進展速度建設(shè)成功，并達到予期目標。

(文中涉及到的設(shè)計圖紙與實物照片見“工藝與研制圖冊”)

第五篇：調(diào)研報告演講稿

尊敬的各位評委、老師，親愛的同學們：

大家下午好，我是第八小組——“舟宇勝翼隊”的吳玲莉，很高興能代表我們隊站在這里向大家展示 “舟宇勝翼隊”這兩周努力合作的成果。

我們該如何度過這四年，是浪費每一天還是不斷充實自己；是把青春消耗在寢室里、電腦前，還是讓青春在實踐中綻放光彩？顯然，兼職和志愿者是我們最好的選擇。然而大學生是該選擇做兼職，在大學里賺自己的第一桶金？還是選擇奉獻自己的一份力量，做一名無私的志愿者？下面就請跟著我們的步伐來看看大學生們的真實想法吧。

在這次調(diào)研中，作為一個團體，我們各自有著自己明確的分工，雖然我們關(guān)注著不同的工作，但是我們心中有著共同的目標，那就是向大家交出一份令人滿意的調(diào)研報告。晚自習后我們圍在一起，分享自己對課題的想法；我們認真傾聽，完善內(nèi)心調(diào)研過程的計劃；我們積極討論，表達自己對調(diào)研方法的意見；我們認真記錄，留下每一個成員奉獻的足跡。我們珍惜每一次討論的時刻，因為每一次我們都可以了解自己的隊友多一點；我們記錄每一次相聚的時間，因為我們是一個集體，我們有著共同的目標。

就這樣，我們有條不穩(wěn)地進行調(diào)研，我們踏踏實實地完成每一項任務(wù)，我們珍惜每一分每一秒。我們要讓大學生更多的了解做兼職和做志愿者的特點。我們經(jīng)過課題選擇、任務(wù)分配，再到籌備工作、開始調(diào)研，最后順利完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計和結(jié)果分析。我們采訪勤工助學管理中心和志愿者服務(wù)中心的相關(guān)負責人，我們認真設(shè)計每一個采訪問題，我們志在為同學們解開選擇做兼職，還是做志愿者的困惑。

當然我們也有遇到困難的時候，由于時間問題和資金問題，我們不得不放棄原來的問卷調(diào)查的形式，雖然我們的隊員為了這份調(diào)查問卷花了好多心思，也花了好多時間，雖然我們也在為不能進行更廣更全面的調(diào)查感到惋惜，但是我們并沒有因此而氣餒，我們相信我們一定能用更好的方法完成我們的目標。

終于，我們的努力沒有白費，經(jīng)過調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)做兼職的大學生中大一學生占70%，遠遠超過其他年級的學生。他們或是選擇做家教，將知識傳播給他人；或是選擇當促銷員，拉動經(jīng)濟需求；或是選擇發(fā)傳單，在獲得收益的同時也鍛煉自己的膽量。這些學生都認真完成自己的工作并及時拿到了自己應(yīng)有的報酬，但是只是作為將要步入社會的大學生，工資待遇自然不是很好，但是這依舊擋不住一些想要鍛煉自己、自食其力的學生。

而在當志愿者方面，男生和女生有著同樣高的熱情，大一的學生依舊是志愿者的中流砥柱。他們或是選擇為身邊的同學細心服務(wù)，或是選擇給大自然一個新面貌，或是選擇為孤寡老人送去絲絲溫暖。做志愿者是忙綠的，是需要一顆無私的心的，但同時做志愿著又能看到你自身的價值，那份獨特的快樂是任何事情也代替不了的。

現(xiàn)在的我們了解了做兼職的人數(shù)、比重，我們知道了勤管中心的盡職盡責，我們明白做兼職可以積累工作經(jīng)驗并豐富大學生活，雖然大家關(guān)注的大多是工資問題，但是作為一個即將踏入社會的大學生，我們還是應(yīng)該注重自我的發(fā)展。

而作為一個志愿者，我們不僅可以提升自己的交流能力與溝通能力，還可以發(fā)揚無私奉獻的精神，贈人玫瑰，手有余香，做一個快樂的志愿者，做一個有奉獻精神的人。

大學為我們提供了一個大的舞臺，讓我們可以更好的了解自己，了解社會，讓我們可以不斷進步，不斷揚長避短，讓我們能學以致用，發(fā)揮自己的特長，讓我們獲得我們應(yīng)有的回報。作為一個學生，不管是做兼職還是做志愿者，我們都應(yīng)該先以學習為主，再根據(jù)實際情況做出恰當選擇。

此次調(diào)研活動不僅讓我們了解了兼職和志愿者的情況，更讓我們體會到大家朝著同一個目標前進的快樂，“舟宇勝翼隊”我們是最棒的！

謝謝大家。