科技日报记者 洪敬谱
15日，国家“十三五”重大科技基础设施项目——聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT，又称“夸父”）遥操作系统测试平台，顺利通过专家组测试与验收。该系统由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所（以下简称“等离子体所”）牵头承担，标志着我国在聚变堆核心维护技术领域取得重大突破。
经实验现场测试鉴定，该系统包层维护机器人负载60吨，环向转运精度正负3.1毫米，垂直吊运精度正负3.8毫米；重载机械臂负载2.5吨，灵巧双臂末端重复定位精度正负0.01毫米，是目前聚变领域综合参数水平一流的遥操作系统。
在聚变堆运行过程中，包层和偏滤器等堆芯部件受高热负荷、强磁场和中子辐照等极端工况耦合作用，容易出现损伤，必须借助机器人系统进行远程维护。然而，当前工业机器人技术虽发展迅速，但无法同时满足耐辐照、超大负载、高精度和灵活作业等堆芯部件维护需求。此次遥操作系统测试平台的成功研制，旨在解决聚变堆强辐射和狭小空间下超大部件高精度检维护这一技术瓶颈，为未来聚变堆稳定运行与商用化推进提供了核心工程验证平台。
“针对堆芯部件快速维护这一技术挑战，项目团队在材料、结构、感知、控制和可靠性等方面进行技术攻关。”等离子体所副研究员潘洪涛介绍，团队成功解决了极端环境下大型机器人结构复杂、变形大，与聚变堆高可靠性、高精度维护需求之间的矛盾，并在国际首次验证了大模块包层高精度快速更换和偏滤器靶板正面维护的工程可行性。这一突破进一步缩短了检维修周期，也提升了聚变堆运行效率。
潘洪涛说，遥操作系统测试平台的成功研制，标志着项目团队已全面突破相关技术壁垒，真正实现了核心技术的国产化自主可控。相关技术不仅能为国内BEST、CFEDR以及国际ITER等下一代装置提供遥操作技术验证与系统支撑，还可拓展应用到核电检修、航空航天、重型机械、应急救援等多个高端领域，具备极高的产业化潜力与社会价值。
据悉，聚变堆主机关键系统综合研究设施位于安徽省合肥市，其集成超高温、超低温、超高真空、超强磁场等尖端技术，致力于攻克聚变堆主机关键系统技术难题。该设施预计2025年底全面建成，建成后将成为国际聚变领域参数最高、功能最完备的综合性研究平台。
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