11月28日，F(xiàn)USION FOR ENERGY(F4E)發(fā)布消息稱，在國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)項(xiàng)目推進(jìn)的關(guān)鍵階段，F(xiàn)4E及其工業(yè)合作伙伴近日成功完成三套用于中性束注入系統(tǒng)的“冷閥箱”(Cold Valve Boxes, CVBs)交付。此舉不僅標(biāo)志著ITER于2017年簽署的采購(gòu)協(xié)議迎來(lái)最后一項(xiàng)重大里程碑，更為裝置真空與低溫系統(tǒng)建設(shè)注入強(qiáng)勁動(dòng)力，推動(dòng)可控核聚變研究向?qū)嵱没~出重要一步。

一、冷閥箱：核聚變反應(yīng)的“低溫控制核心”

冷閥箱是ITER低溫分配系統(tǒng)中的核心控制單元，其性能直接關(guān)系到核聚變反應(yīng)的穩(wěn)定開(kāi)展。據(jù)介紹，該設(shè)備負(fù)責(zé)向中性束注入器配套的低溫泵提供精確劑量的氦氣等低溫流體，工作溫度范圍橫跨從-269°C(接近絕對(duì)零度)至210°C的極端區(qū)間。

這些低溫泵通過(guò)冷卻至極低溫的活性炭面板吸附殘余氣體，能夠確保加熱束在近乎完美的真空環(huán)境中穩(wěn)定傳輸，從而高效加熱等離子體,這正是實(shí)現(xiàn)可控核聚變反應(yīng)不可或缺的關(guān)鍵一環(huán)。與F4E在2023年交付的八套用于真空容器和低溫器內(nèi)部低溫泵的CVB相比，此次交付的三套設(shè)備在尺寸與系統(tǒng)復(fù)雜度上均有顯著提升，每套裝置高約3米、直徑約2米，內(nèi)部由數(shù)十個(gè)特種閥門、傳感器及精密管道組成，堪稱“低溫工程的復(fù)雜拼圖”。

二、產(chǎn)學(xué)研協(xié)同攻堅(jiān) 歐洲工業(yè)能力再升級(jí)

本次交付的三套CVB由德國(guó)企業(yè)Research Instruments(RI)主導(dǎo)研制，在其長(zhǎng)期合作伙伴Cryoworld和閥門制造商Velan的協(xié)同支持下完成。經(jīng)過(guò)多次嚴(yán)格測(cè)試，包括泄漏檢測(cè)、壓力測(cè)試及閥門功能驗(yàn)證等，所有設(shè)備均達(dá)到ITER項(xiàng)目的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)，最終獲得前往法國(guó)ITER項(xiàng)目所在地卡達(dá)拉什的“單程票”。

RI董事總經(jīng)理Michael Pekeler表示：“我們很高興冷閥箱的制造和測(cè)試順利完成，這些箱體比兩年前交付的八個(gè)還要大、更復(fù)雜。感謝合作伙伴Cryoworld的出色支持以及F4E的寶貴合作，只有所有相關(guān)方都致力于最高質(zhì)量和值得信賴的合作，這樣的成功才可能實(shí)現(xiàn)。”F4E項(xiàng)目經(jīng)理Lluís Mora也對(duì)合作團(tuán)隊(duì)給予高度評(píng)價(jià)：“此次交付是F4E、ITER組織與供應(yīng)商合作旅程的結(jié)晶，RI證明了自己是積極且可靠的合作伙伴，能夠主動(dòng)解決工程難題。”

三、控制系統(tǒng)同步到位 采購(gòu)協(xié)議進(jìn)入收尾階段

值得一提的是，在冷閥箱交付前夕，F(xiàn)4E已于11月初完成了低溫分配控制系統(tǒng)(Cryodistribution Control System)的交付。該系統(tǒng)由Framatome提供電子硬件，GTD公司開(kāi)發(fā)專用軟件并設(shè)計(jì)全球首套控制柜，將作為冷閥箱內(nèi)部閥門的“大腦”，實(shí)現(xiàn)對(duì)低溫流體的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)及溫度、壓力、流量等關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

隨著冷閥箱與控制系統(tǒng)的相繼到位，F(xiàn)4E燃料循環(huán)團(tuán)隊(duì)已基本完成2017年采購(gòu)協(xié)議下的主體設(shè)備交付，目前僅剩少量輔助設(shè)施待安裝。F4E項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Josep Benet總結(jié)道：“我們兌現(xiàn)了八年前設(shè)定的雄心勃勃的時(shí)間表。這不僅保障了ITER項(xiàng)目進(jìn)度，更實(shí)質(zhì)性提升了歐洲在復(fù)雜真空與低溫工程領(lǐng)域的工業(yè)能力。”

展望未來(lái)，F(xiàn)4E團(tuán)隊(duì)已啟動(dòng)中性束低溫泵生產(chǎn)招標(biāo)工作。此前，該設(shè)備的原型機(jī)已在意大利的MITICA設(shè)施成功完成安裝與調(diào)試，為下一階段的批量制造鋪平了道路。此次冷閥箱的交付，無(wú)疑為ITER項(xiàng)目后續(xù)的系統(tǒng)集成與調(diào)試奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，也讓人類離實(shí)現(xiàn)清潔、無(wú)限的聚變能源目標(biāo)更近一步。

四、相關(guān)企業(yè)介紹

RI Research Instruments GmbH

RI Research Instruments GmbH是一家專注于高端科技領(lǐng)域的工程公司，擅長(zhǎng)為科學(xué)和工業(yè)應(yīng)用定制研發(fā)及制造高精尖設(shè)備和系統(tǒng)。其核心產(chǎn)品包括粒子加速器、核聚變裝置組件、半導(dǎo)體設(shè)備(如EUV系統(tǒng))和脈沖功率系統(tǒng)。公司秉承“精度絕非偶然”的理念，致力于將客戶的創(chuàng)新構(gòu)想轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)解決方案，服務(wù)于前沿科學(xué)研究和高科技產(chǎn)業(yè)。

Velan

Velan是全球領(lǐng)先的工業(yè)鋼制閥門制造商，擁有超過(guò)75年的歷史，以在嚴(yán)苛工況下表現(xiàn)卓越的閥門產(chǎn)品而聞名。公司提供廣泛的產(chǎn)品線，包括閘閥、球閥、控制閥等，尤其在全球核能、電力、石油天然氣和采礦等關(guān)鍵領(lǐng)域占據(jù)市場(chǎng)重要地位。

Cryoworld

Cryoworld是一家專注于低溫工程領(lǐng)域的專家，為客戶提供涉及液氦、液氫、液氮等極低溫介質(zhì)的尖端技術(shù)解決方案。公司業(yè)務(wù)包括低溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、工程研究、制造、測(cè)試和安裝維護(hù)。Cryoworld擅長(zhǎng)解決客戶在科學(xué)研究、新能源、半導(dǎo)體等領(lǐng)域的特殊和非標(biāo)挑戰(zhàn)，是推動(dòng)高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵支持者。