Mise en service réussie du réfrigérateur à hélium de 6 kW@4,5 K du système cryogénique CRAFT

Récemment, des progrès importants ont été réalisés dans la construction du système de réfrigération à hélium de la plateforme d'aimants CRAFT. La mise en service sur site et les tests de performance du corps principal du réfrigérateur à hélium de 6 kW@4,5 K du système cryogénique CRAFT ont été menés à bien, tous les indicateurs répondant aux exigences de conception et de réception.

Les travaux de mise en service ont porté principalement sur la vérification systématique des performances de réfrigération de la boîte froide du réfrigérateur à hélium, de sa capacité de liquéfaction, de son système de contrôle, de ses verrouillages de sécurité ainsi que de l'état de fonctionnement des équipements cryogéniques clés. Pendant les tests de réception, le réfrigérateur à hélium a fonctionné en continu pendant 12 heures dans les conditions de conception, tout en atteignant une capacité de réfrigération de 6 kW@4,5 K + 50 K@GHe. Outre les conditions de conception, l'équipe du projet a également réalisé des tests de performance en mode liquéfaction d'hélium. Les paramètres pertinents tels que la température, la pression, le débit, la puissance de chauffe et le niveau de liquide dans le Dewar sont tous restés dans les plages de fonctionnement correspondantes, ce qui a validé la capacité de réfrigération et la stabilité de fonctionnement du réfrigérateur à hélium dans des conditions de charge complexes, fournissant ainsi une base technique importante pour l'ajustement flexible des modes de fonctionnement en fonction des besoins futurs des charges supraconductrices. Sur la base des tests de performance, l'équipe du projet a également validé les fonctions de sécurité du réfrigérateur à hélium, en simulant des scénarios tels que le redémarrage du système après une panne de courant ou un arrêt d'urgence, ainsi que le fonctionnement du système de vide, afin de vérifier davantage la coordination, la protection de sécurité et la capacité de récupération après défaillance entre la boîte froide et les sous-systèmes associés, garantissant ainsi le fonctionnement continu, stable et fiable du système à long terme.

Le réfrigérateur à hélium de classe 6 kW@4,5 K est un sous-système central essentiel du système cryogénique CRAFT. Le succès de cette mise en service des performances du corps principal a permis de vérifier de manière exhaustive les performances globales du réfrigérateur à hélium dans différents modes de fonctionnement tels que la grande capacité de réfrigération et la liquéfaction, ainsi que la capacité de fonctionnement coordonné de la boîte froide, de la station de compresseurs, du système de contrôle et des systèmes auxiliaires associés. Cette étape importante marque la transition du système cryogénique CRAFT de la phase de construction et d'installation des équipements vers la phase d'intégration et de mise en service opérationnelle du système. Ce système fournira des conditions cryogéniques profondes fiables pour l'intégration, la validation des performances et le fonctionnement stable des aimants supraconducteurs et des dispositifs expérimentaux cryogéniques associés, et apportera un soutien fondamental important pour la recherche expérimentale sur les grands aimants supraconducteurs, les technologies cryogéniques avancées et les équipements scientifiques majeurs connexes.

Le succès de cette mise en service est attribuable aux efforts collaboratifs de l'équipe dans des disciplines multiples telles que l'ingénierie cryogénique et le contrôle automatique. Il a également jeté des bases solides en termes de talents et de technologies pour la réalisation future de projets de construction et d'exploitation de systèmes cryogéniques à plus grande échelle, et a en outre validé la capacité technique globale de la grande équipe scientifique de l'Institut de physique des plasmas dans l'intégration, la mise en service et la garantie de fonctionnement des grands équipements de réfrigération à hélium.

Groupe de compresseurs du système cryogénique CRAFT