ITER 都有哪些部件？

ITER 组件建造分工，中国主要参与建造磁体馈线（feeder，左上角）和极向场线圈（PF coils，左下角）。图片来源：ITER

　　|低温恒温器
　　由印度制造的低温恒温器（Cyrostat）是托卡马克真空容器和限制超热等离子体的超导磁体周围的“保温瓶”。
　　它高 30 米，直径 30 米，是有史以来最大的不锈钢真空室。它包含四个主要部分：底座、下气缸、上气缸和上盖。下筒体的尺寸与巨石阵相当。
　　低温恒温器的基座部分重 1250 吨，是 ITER 最重的部件。它是第一个被安装到托卡马克坑的主要部件，于 5 月完成安装，以不到 3 毫米的精度固定到位。

低温恒温器的基座。图片来源：ITER Organization/EJF Riche

　　|ITER 磁体
　　ITER 使用三种紧密结合的磁体来容纳、控制、塑造和脉冲出 1.5 亿摄氏度的等离子体。为了实现超导，磁体内部用 -269 摄氏度的液氦进行冷却，这相当于星际空间的温度。

　　|环向场线圈
　　该组件由日本和欧洲制造，其部件来自中国、韩国和俄罗斯。超过 40 家公司参与了这 18 个环向场（TF）线圈的制造。
　　TF 线圈的作用是限制电离等离子体粒子。每一块磁铁都有四层楼高，重 360 吨。首批两个 TF 线圈已于 4 月份从日本和意大利运抵 ITER 现场。

　　|极向场线圈
　　这些环形磁体由中国、欧洲和俄罗斯制造，将安装于 TF 线圈系统之外。极向场（PF）线圈约束等离子体的形状，并使其远离壁面。
　　共有 6 个PF线圈，直径从 10 米到 24 米不等，重量高达 400 吨。第一个 PF 线圈 5 月份从中国运抵 ITER。第二个由欧洲在装配现场制造。

在 ITER China 网站上可以查看所有中国制造的部件。

　　|中心螺管
　　中心螺管（Central Solenoid，CS）由美国制造，这是 ITER 磁体组件中最强大的一个。它有时被称为 ITER 的“跳动的心脏”，因为它能够在等离子体中以长脉冲的形式启动一个强大的电流。
　　中心螺管由六个模块组成，组装后将达到 13 米或 18 米高，并附带支撑结构，重量将达到一千吨。它的磁力将足以吸起一艘航空母舰。
　　CS 线圈组相互独立运行，将产生巨大的电磁力，拉向不同的方向。支撑结构所要承受的力达到航天飞机升空时推力的两倍。第一个 CS 模块将于 2020 年秋季抵达 ITER 所在地。

　　|真空容器
　　真空容器的部件来自韩国（4  个部件）和欧洲（5 个部件），突出的端口由俄罗斯提供。真空容器是一个密封的、甜甜圈形状的不锈钢腔体。在其内部，等离子体粒子可以不接触腔壁，不断地旋转。
　　真空容器的 44 个端口连接远程操作、诊断、加热和真空系统。容器内表面的包层模块将屏蔽核聚变反应产生的高能中子。
　　ITER 真空容器（体积 840 m³）中心容纳的等离子体体积是其他托卡马克装置的 10 倍。第一个真空容器部件于 7 月 21 日抵达法国，机器开始组装。

　　|建筑和土木工程
　　整个 ITER 工地的建筑和土木工程由欧洲建造，大约完成了 75%。以下是三个示例。
　　托卡马克厂房和装配大厅已经完工，上方是一台 170 米高的门式起重机，支撑着两台 750 吨重的起重机，用于运输和定位部件。
　　世界上最大的集中式低温设备，已经完成了 60%。它提供液氮制造超低温，使超导磁体得以运作。这些设备来自中国、印度、瑞典、捷克共和国、芬兰、意大利、日本和法国。超低温管线（cryolines）主要来自印度。
　　磁体供能转换厂房（Magnet Power Conversion buildings）将交流电转换为直流电，为 ITER 的磁体供能，其电压和电流保持在精确的数值，内部设备由中国、印度、韩国和俄罗斯专门设计。