先進實驗超導托卡馬克實驗裝置

超導托卡馬克實驗裝置原圖鏈接來自 安徽日報 的圖片

先進實驗超導托卡馬克實驗裝置（英語：Experimental Advanced Superconducting Tokamak，縮寫：EAST），原名HT－7U，又被稱為「人造太陽」、東方超環，是中國科學院[[等離子]體]]物理研究所在中國安徽省省會合肥市建設的世界第一個全超導磁體托卡馬克核聚變反應試驗性裝置，屬於中國國家「九五」重大科學工程。

2006年9月28日，該裝置首次成功放電。2007年二月的實驗中，EAST產生了持續了近3秒的200千安培的等離子放電。2016年1月28日，更實現電子溫度超過5千萬度、持續時間達102秒的長脈衝等離子體放電，為目前世界最長。2020年4月，等離子體中心電子溫度首次實現1億攝氏度運行近10秒。終極目標為1億度與1000秒。欲達此目標，仍需克服很多科學與技術問題。

該反應堆是在被稱作HT-7的中國首個超導托卡馬克裝置基礎上的技術改進，並由中國於2003年開始建造。HT-7由中國等離子體物理研究所於20世紀90年代初與俄羅斯合作研發。

由於中國是國際熱核聚變實驗反應堆（ITER）的成員，更是希望先進實驗超導托卡馬克實驗裝置進一步發展而獲得新的動力。

目錄

項目目標

中國是國際熱核聚變實驗反應堆（ITER）聯盟的成員之一，並且先進超導托卡馬克實驗裝置（EAST）將是擬議的ITER項目技術的一個測試平台。

建成一個具有非圓小截面全超導托卡馬克。在其上實現高參數、長脈衝和穩態運行；在以上條件下開發先進運行模式，並進行熱流平衡和粒子流平衡控制的實驗研究。

EAST將測試：

• 鈮鈦極向場超導磁體，使其成為第一個帶有環向場和極向場超導磁體的托卡馬克裝置；

• 非感應電流驅動；

• 脈衝高達1000秒與0.5MA的等離子電流；

• 通過實時診斷控制等離子體不穩定性的方案（「穩態托卡馬克等離子體的先進診斷技術」）；

• 偏濾器和面對等離子體的組件的材料；

• 操作在βN = 2，限制因子H89 > 2；

項目意義

EAST將使中國核聚變研究計入國際先進水平，為未來先進核聚變反應堆的工程技術核物理基礎、為人類能在21世紀後半葉實際使用聚變能做出貢獻。

EAST是中國核聚變研究的一個重要里程碑，並將為未來的國際熱核聚變實驗反應堆（ITER）提供技術試驗溫床。

項目內容

根據設計，EAST項目的主要技術特點和指標是：16個大型「D」字形超導縱場磁體將產生縱場強度（BT）3.5特斯拉；12個大型極向場超導磁體可以提供磁通量變化量ΔФ≥10伏特/秒。通過這些極向場超導磁體，EAST能產生超過100萬安培的等離子體電流、持續達1000秒、在高功率加熱下溫度將超過一億攝氏度。

EAST主體實驗裝置結構

EAST實驗裝置的主機部分高達11米，直徑達8米，重約400噸。它們主要由超高真空室、縱場系統、極向場系統、內外冷屏、外真空杜瓦及支撐系統等六大部件組成。

另外，EAST的實驗運行需要大型超高真空、大型超導體測試、大規模低溫液氦製冷、大型高功率脈衝電源及其迴路、大型計算機控制和數據採集處理、兆瓦級低雜波電流驅動和射頻波加熱以及多種先進診斷測量等系統支持。

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