近日，岩超聚能（上海）科技有限公司（以下简称“岩超聚能”）成功研制并发布国内首个仿星器三维异形不锈钢超导磁体线圈盒样件。该成果标志着岩超聚能仿星器核心结构件的预研工作取得里程碑式突破，打通了高参数仿星器装置工程化落地的关键瓶颈，为可控核聚变稳态运行技术迭代奠定重要基础。

● 技术背景 仿星器线圈盒的“极限挑战” 仿星器作为实现稳态聚变运行的主流路线之一，其核心三维超导磁体系统对线圈盒提出了极端严苛的要求。线圈盒需在4.2K超低温环境下承受数百兆牛（106N）强电磁载荷，同时需要在连续扭转、变曲率的复杂空间三维形态下，实现毫米级精度成型与装配。在此之前，国内尚无同类三维异形线圈盒的工程化研制先例，该部件是仿星器线圈研制中需要克服的核心难题之一。

● 设计优化 从结构到仿真的全流程突破 相较于托卡马克TF线圈盒，仿星器线圈盒设计难度大幅提升，因需适配三维扭曲绕组入盒的装配需求，常规结构形式无法满足绕组安装工艺要求。针对上述技术难点，岩超聚能采用了合理的分段制造-装配策略，在满足绕组入盒的条件基础上最小化焊缝长度，有效降低焊接变形量。

图1线圈盒分段式设计（左）及其应力分析结果（右） 同时，针对仿星器运行过程中强电磁力易导致线圈盒“拉平”位移、影响磁体运行精度的问题，团队基于多场耦合仿真分析完成盒体结构优化，大幅提升构件抗载荷、抗变形能力，充分满足极端工况下的强度与稳定性要求，从设计层面实现关键技术突破。

● 工艺攻关 0.5MM 级精度的制造与验证 在制造工艺端，针对三维高精度尺寸控制问题，岩超聚能制定了特殊的加工-焊接流程，根据线圈盒三维扭曲结构特征，精准匹配焊接参数与施焊路径，严控焊接热输入量，有效规避不锈钢焊接易出现的热变形问题。在成型后处理环节，通过多道标准化精密表面处理工序，逐层优化构件曲面平整度、光洁度与整体一致性，释放加工残留应力，同时提升线圈盒的低温耐受性与密封适配性。经专业检测，本次试制的线圈盒整体形位误差控制在0.5mm以内，曲面贴合度、整机装配精度均达标仿星器工程应用严苛标准。

图2 岩超聚能三维扭曲线圈盒预研件（左）与预研件误差测量（右）

此次研发工作，岩超聚能全程打通结构设计、仿真分析、一体成型、精密加工、表面处理全工艺链条，成功攻克三维扭曲构件应力控制、复杂曲面一体成型等多项行业共性难题，实现仿星器线圈盒核心工艺100%自主可控。目前，岩超聚能已建成国内首条仿星器三维超导磁体专用产线，全面完成三维异形超导磁体从设计、绕制、VPI工艺、入盒装配到封焊的全流程工艺验证。下一步，岩超聚能将持续推进仿星器三维超导磁体制造与低温环境性能测试工作，持续优化仿星器核心部件技术体系，稳步推动我国仿星器可控核聚变技术向工程化、实用化落地。