緊湊環芯部加料裝置等離子體放電成功

　　【儀表網 儀表研發】2月4日，首套面向中大型托卡馬克芯部加料的緊湊環裝置(EAST-CT)完成了等離子體放電。這標志著緊湊環裝置在經歷7個月的設計、建造、安裝及測試后，實現了階段性關鍵目標。該裝置將在EAST(東方超環托卡馬克)上進行測試，為未來聚變堆如CFETR驗證新的芯部加料技術奠定堅實基礎。
 

　　中國聚變工程試驗堆(CFETR)提出了實現氚自持的總體科學技術目標。提高氚的燃燒率能夠顯著減低聚變反應堆對氚工廠及包層的設計要求及建造成本。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，同時能顯著提高氚的燃燒率，進而實現CFETR氚自持的目標。緊湊環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，它具有結構穩定、壽命長、密度大、速度高等特點，被認為是能實現未來聚變反應堆芯部加料的技術。目前，上對緊湊環的研究主要集中在弱磁場磁約束裝置，如加拿大STOR-M托卡馬克、美國的C2場反位形裝置等。
 

　　2020年6月，在合肥綜合性國家科學中心能源研究院的項目支持下，由中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所、中國科學技術大學、合肥工業大學及石河子大學等單位組成的團隊，開始了面向首臺面向中大型托卡馬克緊湊環芯部加料系統(EAST-CT)的研制工作。團隊針對EAST托卡馬克磁場強，放電參數高的特點，全面優化了緊湊環主機系統的結構設計，改進了建造及安裝工藝。此外，團隊還自主設計了一套模擬EAST放電環境的實驗測試平臺，為加料參數的優化提供了可靠的保障。歷時七個月，高效完成了緊湊環裝置的建造，并實現了第一炮等離子體。
 

　　下一步緊湊環研發團隊將持續開展放電優化并發展緊湊環技術，通過與國內外各研究機構和高校合作，推進基于緊湊環技術在聚變堆芯部加料、破裂緩解等快速應用，助力核聚變研究，服務能源技術發展，創新未來。