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近日,國家大科學裝置又傳喜報:EAST首次獲得百秒量級穩態高約束模等離子體,刷新了世界記錄。這是全球第一個全超導托卡馬克(EAST)東方超環,于我國而言是里程碑的突破,對我國磁約束聚變研究在穩態運行的物理和工程,對國際熱核聚變實驗堆(ITER)和未來中國聚變工程實驗堆(CFETR)建設和運行的科學意義重大。
ITER計劃是當前世界上規模最大的國際科技合作項目,是人類探尋未來高效清潔能源的重要途徑。實現穩態長脈沖高約束等離子體運行是未來聚變堆亟待解決的關鍵科學問題。EAST具有與ITER類似的先進技術,未來五年內將是國際上唯一有能力開展超過百秒時間尺度的長脈沖高約束聚變等離子體物理和工程技術研究的實驗平臺,為ITER預演穩態運行是EAST的重要使命。
EAST在以低動量注入純射頻波加熱、鎢偏濾器等類似ITER未來運行條件下,成功實現了全程擾動幅度較小的邊緣局域模(ELMs)的高約束模式,有效控制了偏濾器靶板熱負荷和鎢雜質返流,獲得了約束改善因子H98y2大于1.1的完全非感應電流穩態高性能等離子體,并通過先進磁位形的精確控制實現了等離子體運行的軟著陸,驗證了超高真空、低溫、大功率電源、超導磁體、射頻波和中性束加熱、計算機控制和數據采集等系統穩態運行的能力。