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EAST实现世界上最长时间可重复的高约束模等离子体运行

时间:2023.09.20

来源: 中科院合肥研究院等离子体物理研究所

4月12日晚21时,正在运行的世界首个全超导托卡马克核聚变实验装置EAST获重大成果,成功实现了403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,创造了托卡马克装置高约束模式运行新的世界纪录。4月13日下午19时,团队再次重复了403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,标志着EAST装置高参数长脉冲稳态运行的可靠能力。

中科院合肥物质院等离子体所EAST大科学团队长期基于广泛的国内和国际合作,立足于自主创新,瞄准托卡马克稳态高性能等离子体前沿物理研究,获得403秒的稳态高约束等离子体:实现了高密度(ne/nGW~0.7)高自举电流(fBS>50%)的完全非感应等离子体;实现了电子加热主导(Te(0)~9.0keV)的具有内部输运垒的能量约束增强因子H98~1.35;在ITER基准运行时间尺度解决了钨偏滤器运行的粒子(R~0.92)与热平衡(TSuf@Div<600℃)关键物理和技术问题;实现了全程小幅度边界局域模(ELMs),有效兼容芯部高性能(βp~2.5/βN~1.5)及射频波高功率耦合。

EAST大科学团队解决了长时间尺度下的等离子体位形约束、高功率射频波加热与电流驱动、等离子体与壁相互作用、关键分布参数的实时诊断等系列前沿物理和技术集成问题,重复实现了403秒高约束模等离子体运行。EAST物理实验取得的系列重大突破,进一步验证了未来聚变实验堆高约束模式稳态运行的可行性。同时,也对探索未来聚变堆前沿物理问题,提升核聚变能源经济性、高效性,加快实现聚变能应用具有重要意义。

近年来,在国家发改委、科技部、中科院、基金委等项目资助下,以及安徽省、合肥市、合肥综合性国家科学中心等部门的大力支持下,EAST装置性能不断提升,装置运行区间不断扩展,取得了多项国际托卡马克运行的重大标志性成果。EAST装置取得的系列重大创新成果,为国际热核聚变实验堆ITER运行和我国自主建设运行聚变堆提供了重要的实验基础。

 

  

EAST装置获得403秒的稳态高约束等离子体性能参数 

 

EAST团队正在冲击高约束模等离子体运行

  

EAST团队庆祝实现403秒高约束模等离子体运行

 

2023年4月12日晚EAST控制大厅实验现场

 

2023年4月13日晚19时EAST再次重复了403秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行