【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】2月4日，首套面向中大型托卡馬克芯部加料的緊湊環(huán)裝置(EAST-CT)完成了等離子體放電。這標(biāo)志著緊湊環(huán)裝置在經(jīng)歷7個(gè)月的設(shè)計(jì)、建造、安裝及測(cè)試后，實(shí)現(xiàn)了階段性關(guān)鍵目標(biāo)。該裝置將在EAST(東方超環(huán)托卡馬克)上進(jìn)行測(cè)試，為未來聚變堆如CFETR驗(yàn)證新的芯部加料技術(shù)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
 

　　中國聚變工程試驗(yàn)堆(CFETR)提出了實(shí)現(xiàn)氚自持的總體科學(xué)技術(shù)目標(biāo)。提高氚的燃燒率能夠顯著減低聚變反應(yīng)堆對(duì)氚工廠及包層的設(shè)計(jì)要求及建造成本。氚的燃燒率問題是CFETR及未來的聚變電站必須要解決的難題。將燃料粒子(氘和氚)直接注入芯部等離子體既能夠顯著提高芯部等離子體的聚變功率，同時(shí)能顯著提高氚的燃燒率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)CFETR氚自持的目標(biāo)。緊湊環(huán)是指氣體被高壓脈沖電源所電離從而形成的高密度等離子體團(tuán)，它具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、壽命長、密度大、速度高等特點(diǎn)，被認(rèn)為是能實(shí)現(xiàn)未來聚變反應(yīng)堆芯部加料的技術(shù)。目前，上對(duì)緊湊環(huán)的研究主要集中在弱磁場(chǎng)磁約束裝置，如加拿大STOR-M托卡馬克、美國的C2場(chǎng)反位形裝置等。
 

　　2020年6月，在合肥綜合性國家科學(xué)中心能源研究院的項(xiàng)目支持下，由中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)及石河子大學(xué)等單位組成的團(tuán)隊(duì)，開始了面向首臺(tái)面向中大型托卡馬克緊湊環(huán)芯部加料系統(tǒng)(EAST-CT)的研制工作。團(tuán)隊(duì)針對(duì)EAST托卡馬克磁場(chǎng)強(qiáng)，放電參數(shù)高的特點(diǎn)，全面優(yōu)化了緊湊環(huán)主機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，改進(jìn)了建造及安裝工藝。此外，團(tuán)隊(duì)還自主設(shè)計(jì)了一套模擬EAST放電環(huán)境的實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)，為加料參數(shù)的優(yōu)化提供了可靠的保障。歷時(shí)七個(gè)月，高效完成了緊湊環(huán)裝置的建造，并實(shí)現(xiàn)了第一炮等離子體。
 

　　下一步緊湊環(huán)研發(fā)團(tuán)隊(duì)將持續(xù)開展放電優(yōu)化并發(fā)展緊湊環(huán)技術(shù)，通過與國內(nèi)外各研究機(jī)構(gòu)和高校合作，推進(jìn)基于緊湊環(huán)技術(shù)在聚變堆芯部加料、破裂緩解等快速應(yīng)用，助力核聚變研究，服務(wù)能源技術(shù)發(fā)展，創(chuàng)新未來。