能源的未来

ASG超导体 - 意大利

地球上的一个微型太阳,能够产生惊人的能量。清洁、安全、可控的能源,对于确保供应满足地球能源需求的指数级、压倒性增长至关重要。核反应过程是由一种非常常见的、廉价的、容易获得的原材料驱动的:海水中的氢。在控制这种反应方面几乎完全没有风险,以及对环境、人类和动物生命有害的废物的微不足道的产生。

所有这一切以及更多能源发电的通过核聚变合成,物理现象的权力太阳学者的代观察并再现于20世纪30年代一个非常小的规模,这正在成为现实,由于在物理和技术的进步。实际的可行性,将在未来几年由于中技术和科学论证的大型研究项目由欧盟,中国,印度,日本,韩国,俄罗斯和美国提供资金,这将导致在一个巨大的实验反应堆的建设在卡达拉舍,在法国南部。ITER,作为项目和反应堆被调用时,将完成并在2020年开始了它必须证明自身能够产生至少30分钟的能量的十倍数量比需要的功率也更高:500兆瓦的输出针对50 MW实际消费的。实验的预期的成功将是第二个项目,被称为DEMO,这已经是正在进行的延续的原动力。在接下来的15 - 20年,DEMO预计将导致第一个真正的工业厂房的成就来自核聚变发电。
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因为各种可能的解决方案之一来完成一个核聚变系统,ITER是基于188bet备用网站反应的磁约束。融合体的核心是等离子体,物质的状态下,在反应器ITER当在温度高于1.5亿℃的加热得以实现。的对等离子体原子的,因为他们来一起达到其融合的运动通过从磁场的大规模推力成为可能。当原子粒子的融合已经实现成一个单一的核,后者发生在一个质量比原始颗粒的总和低,导致能量的巨大数量的发射。反应后的磁性系统继续运行,限制在允许使用该热能并限制作用在所述容纳室的壁的力的空间中的等离子体。
在拉斯佩齐亚,俯瞰着利古里亚海,利古里亚和托斯卡纳之间,ASG超导体,意大利公司负责制造一些ITER的主要组成部分之一的总部。在其在热那亚和拉斯佩齐亚设施,ASG生产各种规格的磁铁 - 对肿瘤细胞的控制轰击,实验高能物理超导和传统的磁铁,用来制造创新的磁共振机,和机器。它具有形成大型强子对撞机(LHC),在日内瓦CERN粒子加速器,磁体供给部,以及用于核fusion.Alberto Barutti和布鲁诺Caserza是ASG的质量管理器和拉斯佩齐亚总经理设施分别。
线圈的尺寸很大,需要的磁场也很大,为了满足系统的整体效率,需要使用超导材料,这是我们的专业领域之一。所以我们在拉斯佩齐亚建立了一个工厂,专注于线圈的建造,这些线圈将形成反应堆约束磁铁。建造和检验巨型部件的所有阶段都在这家工厂进行,每一项操作都要经过极其严格的质量和尺寸检查。制造的每一个部件都是独一无二的,只有在反应堆完全组装并投入使用后才能证明其性能和实际运行。因此,我们不能犯任何错误。每件事都必须完全符合理论规范,以避免因其重要性而导致的实验失败以及由此产生的成本。
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磁体的各种部件包括18主要d形绕组(绕线包),这是大约长度为13米,超过8米宽。形成在7个绕组,被称为“双煎饼”,即夹在一起以形成所述绕组包的每匝绕组。该线圈由制成的导体是一个中心导管,其中冷却液体氦将流(在温度接近绝对零度,以允许超导)形成的框架,在该超导丝嵌入铜导体的同心矩阵,最后的金属壳的涂层。该导体具有约40mm的外径和在每个750米巨大线圈被提供。“传递严格验收试验,包括在真空室中的测试后,” Barutti继续“的第一操作包括从传输线圈退绕导体,矫直它,清洗它,然后打磨外涂层的表面具有特殊装备的。
最重要的和复杂的一个 - - 的形成系统的最后阶段,使导体弯曲,以便产生每个线圈中,上的两匝,降低一个,在空气中,而无需使用夹具。在这个阶段,该材料是没有超导尚未并且可以被处理,弯曲和随意地形成。由于线圈被将要改变它们的形状后,需要后续的热处理,以实现超导电缆,对形状和总长度严格的检查是从这个阶段是必不可少的。我们必须达到的确切原来的形状,只有变形为这种热处理的结果后,将成为预期的形状。而这一切与公差真的苛刻的尚未加工的细节。在这个过程中的阶段,我们使用徕卡AT901绝对跟踪器徕卡T-扫描激光扫描仪。双绕组的22匝必须在对3D形状误差一毫米的十分之几的顺序满足公差和转弯的总长度在每百万分之几的误差在整个全长,这是最也待测量复杂大小“。
“多亏了设备安装,期间与海克斯康技术人员合作开发的特别程序” Caserza解释说,”与激光扫描仪,我们发现每一圈的几何形状在弯曲的完成,并与下一个出发之前,我们考察全长和形状,以使可能需要的就下单的任何补偿,实现正确的形状和长度。然后,我们使绕组获得的形状的全面检查“。ASG超导体意大利

一旦弯曲阶段已经完成,双绕组是准备热处理。28天的热处理周期包括不同阶段和温度在一个特殊的大气控制的烤箱,将赋予材料的超导特性。从现在开始,在以后的所有加工阶段,大卷绕需要格外小心处理。这种超导材料在结晶后变得非常脆弱,任何对其的机械应变都可能导致断裂并影响其性能。

Caserza继续说,“热处理的设计是为了保持缠绕在控制之下变形,但它仍然是需要检查的每一个之前与过程的下一部分会在蜿蜒的实际形状。我们还必须进行非常精确的调整到保持线圈形状为后续的组装阶段做准备的座架。我们使用第二Leica绝对跟踪仪AT901与该任务的徕卡T-探头接触传感器一起。甲引导检查程序允许操作员作出必要的修正,以线匝的相对位置,基于与毫米的百分之几的精度检测出的偏差“。

在随后的组装阶段包括所述嵌合绕组的到特殊外壳,绝缘外壳本身的特殊覆盖,将与一个机器人化系统被焊接的密封。三分之一Leica绝对跟踪AT901激光跟踪器是用于固定装置的校准,以支持在焊接台内的单独的薄煎饼。一旦盖已被焊接以后,并在真空室和电气检查准确尺寸检查,每煎饼小心地包裹在绝缘涂层。随后,它充满了使用真空浸渍过程的树脂。递送之前的最后一步是七个组件的堆叠和组装的最后绝缘。第二浸渍和最终测试,最后经过巨大的d形线圈是准备前往它的最终目的地的希格斯玻色子。所以,当我们获取了ITER计划的订单,我们还没有收到有关如何解决的分析,检查和生产周期的修正问题的疑问。除此之外,测量系统的技术在过去的几年里已经显著发展,使我们建立了比以往更快,更准确的程序,从而优化整个过程。”ASG超导体意大利

阿尔贝托Barutti把他的离开与同海克斯康进行的活动最后的评论:“在初步分析和设备的设计时,我们认真评估我们的组件的尺寸控制的各种选项。我们过去的经验,积极引导我们走向由海克斯康提供的解决方案。188bet备用网站因此,我们也有机会体验到与他们的技术人员了紧密的合作。海克斯康不只是为我们提供的硬件和软件,他们还开发了专门为我们的具体应用,它具有独特的特性,因此需要深厚的专业知识的协同作用,实现最终目标的方案和程序。我想指出的是,这是通过它们的可用性,我们完成的第一个的设备,将采取的激光跟踪技术,即使在老式的环境下,如磁测量的一个。由于这些新的技术,制造线圈的最终版本将利用显着减少的处理时间,活性的显著简化,以及用于数据质量的附加价值。

案例研究:ASG超导体

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