Modular High-Field Superconducting Magnets with Demountable Joints for Fusion Energy Applications

用于聚变能应用的具有可拆卸接头的模块化高场超导磁体

基本信息

  • 批准号:
    2820016
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2021 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Background to the PhD Research Project:: Modular magnets with demountable superconducting joints will be required for commercialisation of fusion energy. They will operate at cryogenic temperatures in high magnetic fields. In this project, the PhD student will design, develop and test new demountable superconducting joints made using both traditional low temperature and high temperature superconductors. These joints must meet the requirements: low-cost, low-loss, thermally, electrically and mechanically stable, and remote-handling ready. Staff with expertise and facilities in Durham (Superconductivity Group) and CCFE (STEP and RACE) will collaborate in the design and fabrication of these joints. Testing at high currents will be in high-field cryogenic facilities in Durham. At the beginning of the 21st century, the ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) Tokamak that is being built in Cadarache in France is one of the most exciting scientific projects (http://www.iter.org/). It will produce 500 MW which is about ten times the power needed to run the machine. Superconductivity is the enabling technology for this project since without it, the magnets that hold the plasma would either melt or consume more energy than the tokamak produces. Approximately one third of the cost of ITER comes from the superconducting magnets which use low temperature superconductors. After ITER, we expect new tokamaks to be built across the world that will help enable commercial fusion energy (eg DEMO - Demonstration Power Plant - and STEP - Spherical Tokamak for Electricity Production). Unfortunately the ITER superconducting magnets will not be suitable for commercialisation of fusion energy because they are not modular or demountable. If one of the TF coils at ITER is damaged, it will take at least one year to replace it. Furthermore in commercial tokamaks, modular magnets and joints will need replacing using remote handling because the levels of activation will make direct human entry impossible. CCFE have world-class expertise at RACE, including more than 20 years handling remote operations for JET. This PhD will bring together the expertise to develop next generation demountable superconducting joints for fusion energy applications. PhD Research Project and Supervision : The PhD research project will be experimental. It will include a collaboration between Durham University and The Culham Centre for Fusion Energy (CCFE) designing, fabricating and measuring joints for new demountable magnets. The student will focus on developing novel joint designs, considering both traditional low- and high-temperature superconductors. The timescale for first-plasma at ITER (2025) offers a wonderful opportunity for early career Physicists to help pioneer new demountable magnet designs using low- and high-temperature superconductors. They will be expected to network with scientists throughout the world working on fusion.
博士研究项目的背景::融合能量商业化需要具有可降低超导关节的模块化磁铁。它们将在高磁场的低温温度下运行。在这个项目中,博士生将使用传统的低温和高温超导体设计,开发和测试新的可降低超导关节。这些关节必须满足要求:低成本,低损坏,热,电气和机械稳定以及远程处理。在达勒姆(SuperDoductivity Group)和CCFE(步骤和种族)拥有专业知识和设施的员工将在这些关节的设计和制造中进行合作。高电流的测试将在达勒姆(Durham)的高田间低温设施中进行。在21世纪初,正在法国卡达拉奇建造的ITER(国际热核实验反应堆)是最令人兴奋的科学项目之一(http://wwwww.iter.org/)。它将产生500兆瓦,大约是运行机器所需的功率的十倍。超导性是该项目的有利技术,因为没有该项目,持有等离子体的磁铁将融化或消耗能量比Tokamak产生的能量更多。迭代成本的大约三分之一来自使用低温超导体的超导磁体。在ITER之后,我们预计将在全球范围内建造新的Tokamaks,这将有助于实现商业融合能源(例如演示 - 演示发电厂 - 和台阶 - 球形Tokamak用于电力生产)。不幸的是,ITER超导磁体不适合融合能量的商业化,因为它们不是模块化的或可降低的。如果ITER的TF线圈之一损坏,则至少需要一年的时间才能替换它。此外,在商业tokamaks中,模块化磁铁和关节需要使用远程处理来代替,因为激活的水平将使直接的人进入。 CCFE拥有比赛的世界一流专业知识,其中包括20年以上处理JET的远程操作。该博士将汇集专业知识,以开发融合能源应用的下一代可观的超导关节。博士研究项目和监督:博士研究项目将是实验性的。它将包括达勒姆大学与库勒姆融合能源中心(CCFE)设计,制造和测量新磁铁的关节。考虑到传统的低温和高温超导体,该学生将专注于开发新型的联合设计。 ITER(2025)在Iter(2025)上的第一播的时间表为早期职业生理学家提供了一个绝佳的机会,可以使用低温和高温超导体帮助开拓新的降落磁铁设计。他们将期望他们与全世界的科学家建立联系,从事融合。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

Tetraspanins predict the prognosis and characterize the tumor immune microenvironment of glioblastoma.
  • DOI:
    10.1038/s41598-023-40425-w
  • 发表时间:
    2023-08-16
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
  • 通讯作者:
Axotomy induces axonogenesis in hippocampal neurons through STAT3.
  • DOI:
    10.1038/cddis.2011.59
  • 发表时间:
    2011-06-23
  • 期刊:
  • 影响因子:
    9
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

考虑多相多介质耦合作用的地下水位变化场地非线性地震响应机理研究
  • 批准号:
    52378474
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于CPTU原位测试的污染场地土-膨润土隔离墙工程特性评价及防渗性能辨识研究
  • 批准号:
    42302320
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
滨海高盐低渗场地LNAPLs污染物赋存状态识别与运移机制研究
  • 批准号:
    42372335
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于公共数据挖掘的工业场地风险关键驱动因子作用机制研究
  • 批准号:
    42307576
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
驾校场地中轮胎磨损颗粒降雨径流迁移特性的形成机制及其生态毒性效应
  • 批准号:
    42377407
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Development of Quantum Magnetic Tunneling Junction Sensor Arrays for Brain Magnetoencephalography (MEG) under Natural Settings
自然环境下脑磁图 (MEG) 量子磁隧道结传感器阵列的开发
  • 批准号:
    10723802
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Observation of superconducting spin accumulation induced by magnetic field
磁场引起的超导自旋积累的观测
  • 批准号:
    23K19022
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
Visualization of pair density waves in field-tolerant superconducting states with an ultra-low-temperature and in-plane high magnetic field STM
利用超低温面内高磁场 STM 实现耐场超导状态下的电子对密度波可视化
  • 批准号:
    23H01848
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Superconducting resonators for high field quantum materials characterisation
用于高场量子材料表征的超导谐振器
  • 批准号:
    2892112
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Development of low-cost optically pumped magnetometer system for fetal applications
开发用于胎儿应用的低成本光泵磁力计系统
  • 批准号:
    10589808
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了