中國“人造太陽”首次實現100秒長脈衝氫中性束引出



記者5日從中科院合肥物質研究院獲悉,該院等離子體所承擔的大科學工程“人造太陽”實驗裝置(EAST)又獲重大實驗成果,其輔助加熱工程的中性束注入係統(NBI)在綜合測試平台上成功實現100秒長脈衝氫中性束引出,初步驗證了係統的長脈衝運行能力。

科學家們介紹說,本輪實驗獲得的長脈衝中性束引出,在國內尚屬首次,標誌著中國在中性束注入加熱研究領域又邁出了堅實的一步。

EAST裝置輔助加熱係統2010年7月正式立項,它是使EAST具有運行高參數等離子體的能力,從而可以開展與國際熱核聚變反應堆密切相關的最前沿性研究的重要係統。其主要包括低雜波電流驅動係統、中性束注入係統這兩大係統。

坐落於合肥的EAST裝置(資料圖)

坐落於合肥的EAST裝置(資料圖)

EAST中性束注入係統完全由中國自行研製,涵蓋了精密的強流離子源、高真空、低溫製冷、高電壓及隔離技術、遠程測控及等離子體和束診斷等多個科學技術領域。

本輪實驗中,中性束注入係統團隊按實驗計劃僅利用10天的調試,即獲得束能量30千電子伏、束流9安培、束功率約0.3兆瓦、脈衝寬度100秒的長脈衝中性束引出。實驗在成功測試兆瓦級強流離子源性能的同時,也驗證了NBI各子係統具備100秒的長脈衝運行能力。

目前獲得的實驗結果具裏程碑性質,標誌著中國自行研製的具國際先進水平的中性束注入加熱係統已基本克服重大技術難關,為中性束注入係統在2013年投入EAST物理實驗奠定了堅實基礎。

中國是國際熱核聚變實驗堆(ITER計劃)的參與國之一。EAST是由中國獨立設計製造的世界首個全超導核聚變實驗裝置,2007年3月通過國家驗收,並在近年來取得了一係列實驗成果。其科學目標是為ITER計劃和中國未來獨立設計建設運行核聚變堆奠定堅實的科學和技術基礎。

EAST輔助加熱係統NBI主真空室的外形結構(等離子體所尹紅星提供)

EAST輔助加熱係統NBI主真空室的外形結構(等離子體所尹紅星提供)

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