大科学装置“夸父”建设迎来重要进展

2025年6月18日，大科学装置“夸父”——聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）建设迎来重要进展，其低杂波电流驱动系统通过专家组测试与验收，系统全部实现国产化，性能达到国际领先水平。低杂波电流驱动系统是“夸父”项目的19个子系统之一，旨在解决面向反应堆的耦合天线设计、远距离低损耗功率传输、多管并联可靠安全运行等关键技术，为建设面向聚变堆的低杂波电流驱动系统提供科学技术基础。该系统利用厘米波段的电磁波，通过波与粒子的相互作用，使电子获得定向动量，驱动等离子体电流并加热等离子体。项目团队历时五年，成功研制出4.6GHz 500kW双窗及单窗速调管、500kW环行器，完成了系统考核指标，实现了中心频率4.6GHz、微波源最大总输出功率4MW、运行脉冲长度大于100s（测试中达到了1592秒），并完成面向反应堆的天线设计及部件预研、微波低损耗传输及模式转换、系统安全可靠运行等关键技术研究。低杂波电流驱动系统的成功验收，标志着该系统及其关键部件完成了从设计优化、预研验证、加工制造到测试验收的完整流程，为聚变堆波加热系统设计研制奠定了坚实的科学技术基础，相关技术还可拓展应用于微波加热、无线通讯、医疗健康、电子科技等领域。此外，“夸父”项目预计将于2025年年底全面建成。建成后，它将成为国际聚变领域参数最高、功能最完备的综合性研究及测试平台，为聚变实验堆和示范堆核心部件的研发及建设保驾护航，为国家能源、信息、健康、环境等交叉前沿领域提供研究平台和强大的技术支撑。