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重大突破！我国掌握可控核聚变高约束先进控制技术（图）
可控核聚变 高约束 先进控制技术
2024/1/12
2023年8月25日下午，新一代人造太阳“中国环流三号”取得重大科研进展，首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，再次刷新我国磁约束聚变装置运行纪录，突破了等离子体大电流高约束模式运行控制、高功率加热系统注入耦合、先进偏滤器位形控制等关键技术难题，是我国核聚变能开发进程中的重要里程碑，标志着我国磁约束核聚变研究向高性能聚变等离子体运行迈出重要一步。
高约束运行模式（H 模）是未来聚变堆（如国际热核聚变实验堆（ITER）、中国聚变工程试验堆（CFETR）等）稳态运行的一个基本模式。通常的H模面临的最大挑战之一是高约束条件下边缘局域模（ELM: Edge Localized Mode）引起的等离子体边缘区温度、密度台基的周期性突发式崩塌。这些崩塌过程释放的强脉冲热流会导致偏滤器热负荷过载、靶板材料溅射损伤甚至融化；不仅引起偏滤器靶板的损坏，而且可...
在托卡马克磁约束核聚变装置中，偏滤器和第一壁将承受从芯部等离子体输运出来的大量稳态和瞬态热流粒子流，其中偏滤器靶板是等离子体与壁相互作用最剧烈的部件。对于ITER、CFETR等未来聚变装置而言，过高的热流粒子流将严重腐蚀偏滤器靶板和第一壁材料、产生杂质和增加粒子再循环，这些边界杂质和再循环粒子会返流进入主等离子体，严重破坏等离子体的约束性能甚至引起放电破裂。因此，如何在维持高约束性能等离子体稳态运...
在磁约束聚变实验装置中，H模等离子体边界存在一个很窄的台基区，其物理参数与聚变增益息息相关，台基区域的研究是目前研究的重点之一。课题组前期研究发现台基区域存在的宽频密度涨落（<400kHz）与台基动力学演化紧密相连。在此基础上，课题组利用反射仪诊断研究发现台基区域存在着一种低频（～1kHz）振荡（LFO），其呈现出环向对称（n=0），极向为m=1的驻波结构，台基密度涨落、台基密度剖面、偏滤器靶板粒...
如何在托卡马克装置中长时间维持“高约束模式”（H模）是核聚变研究当前面临的一个主要难题。要维持“H模”，需要在等离子体边界区域有某种输运方式，持续不断地排出粒子和热，否则杂质粒子和能量就会不断积累，最终导致高约束状态终止。通常伴随“H模”出现的“边界局域模”，虽然能起到排出粒子和热的作用，但是其带来的瞬态热负荷，会严重侵蚀面对等离子体的器壁材料，是目前任何材料所不能承受的。因此，要实现聚变能就必须...
我国核聚变实验装置首次实现高约束模式运行（图）
核聚变实验装置 首次 高约束模式运行
2009/6/15
位于成都的核工业西南物理研究院在受控核聚变实验装置——中国环流器二号A装置上近日首次实现了偏滤器位形下高约束模式运行。