Перед поставкой на строящийся во Франции международный термоядерный экспериментальный реактор (ITER), крионасосы для вакуумной камеры и криостата проходят серию комплексных заводских приемочных испытаний. Целью ITER является работа на мощности 500 МВт (в течение не менее 400 с непрерывной работы) при 50 МВт потребляемой мощности от нагрева плазмы. В строительстве ITER, которое началось в 2010 г., принимают участие 33 страны, многие из которых ведут взаимодействие через свои национальные агентства.
Однако заводских испытаний недостаточно, чтобы гарантировать, что эти сложнейшие компоненты, рассчитанные на работу при температурах от 4,5 К (минус 277 °C) до 200 °C, будут работать так, как ожидается. Чтобы устранить все неопределенности, в криоустановке ITER был создан испытательный комплекс, позволяющий тестировать каждый насос в целом диапазоне рабочих температур и сценариев перекачки. В июне была установлена «криоперемычка», соединяющая испытательный комплекс с блоком распределения жидкостей криоустановки.
«Криоперемычка» оснащена фланцем, который позволит легко вставлять и вынимать ее при каждом испытании нового крионасоса.
«Криоперемычка — это не просто трубка и фланец, − поясняет Алессандра Ианнетти, руководитель группы по проекту вакуумной системы ITER. — Это сложный компонент, который транспортирует гелий при температуре внешнего пространства, обеспечивая при этом минимальные тепловые потери. Он оснащен «чудо-фланцем», называемым «муфтой Джонстона», который позволит легко вставлять и вынимать его каждый раз, когда мы будем испытывать новый крионасос».
Крионасос, который пройдет первый этап холодных испытаний, является опытным компонентом, который не будет установлен в ITER. Однако тщательно протестировав его в холодном состоянии, команда специалистов по вакууму сможет улучшить процедуры, которые будут применяться к реальным крионасосам для вала и криостата. Испытания позволят проверить насос в рабочих условиях, чего еще не было сделано.
Крионасосы будут включаться периодически, точно имитируя работу во время реальной эксплуатации, проходя через все возможные температурные ступени от 4 К (минус 269 °C) до 300 К (температура окружающей среды), при этом каждая ступень будет соответствовать захвату определенных молекул газа. Еще более высокая температура − до 470 K (200 °C) потребуется для этапов глубокой очистки при проведении технического обслуживания.
Будут ли испытаны все восемь крионасосов, пока не решено. Решение будет частично зависеть от готовности криогенной распределительной системы, которая будет частично задействована в связи с испытаниями катушек тороидального поля установки. Холодные испытания крионасоса ITER — это процедура длительностью от двух до трех месяцев. Поскольку комплексный ввод криоустановки в эксплуатацию должен начаться в начале следующего года, испытания предсерийного насоса ожидаются не ранее мая 2025 г.