1、聚變能因清潔、安全、原料儲量豐富等特點成為解決人類能源問題的一條重要途徑。迄今為止，世界上最大可控核聚變試驗反應堆—ITER，由7個國家/地區(qū)共同組建。中國作為參與方之一，在吸收和消化ITER關鍵制造技術的同時，也在開展自己的聚變實驗堆建設(CFETR)。中心螺管線圈(Central SolenoidCoil)作為CFETR的關鍵部件之一，需滿足最高達12T的磁場及每秒上T的磁場變化率的要求。因為我國沒有中心螺管線圈制造經驗，所以我們提

2、出了開展CFETR CS模型線圈關鍵技術的研究工作，即采用與CFETR CS原型線圈相同結構的CICC繞制成的CS模型線圈，確保和CFETR CS線圈具有相同的科學目標和物理參數(shù)。在完成CFETR CS模型線圈的研制后，對模型線圈進行一系列的實驗來評估模型線圈的性能。而測試實驗需要建立一個大型低溫測試平臺，平臺包括大型真空室及內置部件、低溫系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、電流引線、傳輸線等。針對低溫測試平臺的真空室和傳輸線，本文進行了較為詳細的結構設計

3、和強度分析研究工作。
　　真空室是CFETR CS模型線圈低溫測試平臺的主要部件之一，主要作用是為測試線圈、冷屏等低溫部件提供一個高真空、近似絕熱的工作環(huán)境。真空室的結構設計需滿足設計要求，且考慮到結構件一般設計準則和材料使用條件等，主要包括:壁厚值的理論計算和評估、連接法蘭設計和強度評估以及開孔補強結構設計。根據(jù)真空室正常運行或發(fā)生故障時所遇到的狀況，研究真空室所承受的載荷類型和大?。ㄖ饕獮橹亓d荷、壓力載荷以及地震載荷），對真

4、空室在不同載荷組成的工況下進行了詳細的應力分析計算和強度評估。從分析結果來看，真空室的結構設計是合理的、安全可靠的。
　　真空室主要內置部件為冷屏和結構支撐。針對設計要求，材料為304不銹鋼。選用合適尺寸的冷屏和結構支撐在保證冷屏和結構支撐機械強度的同時，也要保證兩者的漏熱量在一定可接受范圍。對冷屏和結構支撐在不同載荷組成的工況下進行了詳細的應力分析計算和強度評估。且在“最苛刻”的工況下，冷屏和結構支撐的最大應力值均滿足材料的強度

5、要求，冷屏和結構支撐的結構設計符合要求。
　　傳輸線作為CFETR CS模型線圈低溫測試平臺的重要組成部分，主要用于連接高溫超導電流引線和測試線圈，實現(xiàn)測試線圈的勵磁電流傳輸。傳輸線從材料選擇、電絕緣設計、低溫位移補償設計、支撐設計以及外真空管和冷屏設計等幾個方面進行結構設計。對傳輸線在不同載荷組成的工況下進行了詳細的應力分析計算和強度評估，且在“最糟糕”的工況下，傳輸線的不銹鋼鎧甲和絕緣層的最大等效應力值均滿足材料的應力許用值，