超导HWR腔垂直测试低温系统试验研究

金树峰 陈叔平 苏海林 白 峰

(1兰州理工大学石油化工学院 兰州 730050)(2中国科学院近代物理研究所 兰州 730050)

超导HWR腔垂直测试低温系统试验研究

金树峰1陈叔平1苏海林2白 峰2

(1兰州理工大学石油化工学院 兰州 730050)(2中国科学院近代物理研究所 兰州 730050)

中国科学院先导科技专项ADS(Accelerator Driven Suberitical,ADS)嬗变系统中超导HWR(half-wave resonator, HWR)腔垂直测试需低温系统维持4.2 K(液氦)的低温环境，低温系统降温过程包括氮气置换、液氮预冷、氦气置换和液氦冷却。通过实验建立了低温系统降温4个阶段不同测点温度随时间的变化规律，在此基础上，计算了液氦的消耗速率和杜瓦的静态热负荷，分析了低温系统在稳定工作状态时最佳的液氦补液时间间隔。结果表明：该低温系统满足超导HWR腔垂直测试需求，消耗液氮约175 kg、液氦约2 048 L，低温系统稳定工作时液氦体积消耗速率为32 L/h，杜瓦静态热负荷为21.36 W，液氦合理补液时间间隔为4 h，为后续超导HWR腔垂直测试提供了保障。

加速器驱动次临界系统 超导HWR腔 垂直测试 低温系统 液氦

1 引 言

加速器驱动的次临界系统(Accelerator Driven Subcritical System，ADS)是20世纪 90年代提出的，通过一台高功率的质子加速器产生的强流质子束流轰击设在次临界堆中的重金属散裂靶件，引起散裂反应，再通过核内级联和核外级联产生中子(一个质子引起的散裂反应可产生几十个中子)，以此来维持次临界反应堆运行或进行核废料处理[1]。2011年1月中国科学院批准中国科学院先导科技专项ADS嬗变系统作为A类战略性先导科技专项正式实施[2]，其中高功率质子加速器的研究主要由中国科学院近代物理研究所和中国科学院高能物理研究所承担。……