ITER 准备进行关键的聚变反应堆低温泵测试

在交付给正在法国建造的国际热核聚变实验反应堆 (ITER) 之前，环形低温泵和低温恒温器低温泵要接受一系列全面的工厂验收测试。ITER 的目标是以 50 兆瓦的等离子加热功率输入，以 500 兆瓦的功率运行(连续运行至少 400 秒)。约有 33 个国家正在合作建造 ITER，该项目于 2010 年开始，其中许多国家通过其国内机构 (DA) 进行。

然而，工厂测试不足以保证这些最复杂的部件能够按预期运行，这些部件的设计工作温度低至 4.5 开尔文(零下 277 摄氏度)，高至 200 摄氏度。为了消除所有不确定性，ITER 低温装置内设立了一个测试设施，允许每个泵在各种工作温度和泵送场景下进行测试。6 月，安装了一台“低温跳线”，将测试设施与低温装置的流体分配装置连接起来。

“低温跳线”配备法兰，每次测试新的低温泵时，都可以轻松插入和移除。“低温跳线不仅仅是一根管道和一个法兰，”ITER 真空系统项目组长 Alessandra Iannetti 解释道。“它是一种精密的组件，可以在外太空温度下输送氦气，同时将热损失降至最低。它配备了一个‘神奇’法兰，称为‘约翰斯顿耦合器’，每次测试新的低温泵时，都可以轻松插入和移除。”

进行第一轮冷测试的低温泵是预生产组件，不会安装在 ITER 机器中。然而，通过彻底的冷测试，真空团队将能够改进将应用于实际环形和低温恒温器低温泵的程序。测试将验证泵在运行条件下的性能，这是尚未完成的事情。

低温泵的循环方式与实际操作时完全相同，经历从 4 K(零下 269 °C)到 300 K(环境温度)的所有不同温度步骤，每个步骤对应于特定气体分子的捕获。深度清洁维护阶段甚至需要更高的温度 - 高达 470 K(200 °C)。

是否要测试所有八个低温泵尚未决定。这一决定将部分取决于低温分配系统的可用性，该系统将部分通过测试机器的环形场线圈来调动。ITER 低温泵的冷测试是一个长达两到三个月的过程。由于低温装置的综合调试定于明年年初开始，因此预计预生产泵的测试不会在 2025 年 5 月之前进行。