先进实验超导托卡马克实验装置

超导托卡马克实验装置原图链接来自 安徽日报 的图片

先进实验超导托卡马克实验装置（英语：Experimental Advanced Superconducting Tokamak，缩写：EAST），原名HT－7U，又被称为“人造太阳”、东方超环，是中国科学院[[等离子]体]]物理研究所在中国安徽省省会合肥市建设的世界第一个全超导磁体托卡马克核聚变反应试验性装置，属于中国国家“九五”重大科学工程。

2006年9月28日，该装置首次成功放电。2007年二月的实验中，EAST产生了持续了近3秒的200千安培的等离子放电。2016年1月28日，更实现电子温度超过5千万度、持续时间达102秒的长脉冲等离子体放电，为目前世界最长。2020年4月，等离子体中心电子温度首次实现1亿摄氏度运行近10秒。终极目标为1亿度与1000秒。欲达此目标，仍需克服很多科学与技术问题。

该反应堆是在被称作HT-7的中国首个超导托卡马克装置基础上的技术改进，并由中国于2003年开始建造。HT-7由中国等离子体物理研究所于20世纪90年代初与俄罗斯合作研发。

由于中国是国际热核聚变实验反应堆（ITER）的成员，更是希望先进实验超导托卡马克实验装置进一步发展而获得新的动力。

目录

项目目标

中国是国际热核聚变实验反应堆（ITER）联盟的成员之一，并且先进超导托卡马克实验装置（EAST）将是拟议的ITER项目技术的一个测试平台。

建成一个具有非圆小截面全超导托卡马克。在其上实现高参数、长脉冲和稳态运行；在以上条件下开发先进运行模式，并进行热流平衡和粒子流平衡控制的实验研究。

EAST将测试：

• 铌钛极向场超导磁体，使其成为第一个带有环向场和极向场超导磁体的托卡马克装置；

• 非感应电流驱动；

• 脉冲高达1000秒与0.5MA的等离子电流；

• 通过实时诊断控制等离子体不稳定性的方案（“稳态托卡马克等离子体的先进诊断技术”）；

• 偏滤器和面对等离子体的组件的材料；

• 操作在βN = 2，限制因子H89 > 2；

项目意义

EAST将使中国核聚变研究计入国际先进水平，为未来先进核聚变反应堆的工程技术核物理基础、为人类能在21世纪后半叶实际使用聚变能做出贡献。

EAST是中国核聚变研究的一个重要里程碑，并将为未来的国际热核聚变实验反应堆（ITER）提供技术试验温床。

项目内容

根据设计，EAST项目的主要技术特点和指标是：16个大型“D”字形超导纵场磁体将产生纵场强度（BT）3.5特斯拉；12个大型极向场超导磁体可以提供磁通量变化量ΔФ≥10伏特/秒。通过这些极向场超导磁体，EAST能产生超过100万安培的等离子体电流、持续达1000秒、在高功率加热下温度将超过一亿摄氏度。

EAST主体实验装置结构

EAST实验装置的主机部分高达11米，直径达8米，重约400吨。它们主要由超高真空室、纵场系统、极向场系统、内外冷屏、外真空杜瓦及支撑系统等六大部件组成。

另外，EAST的实验运行需要大型超高真空、大型超导体测试、大规模低温液氦制冷、大型高功率脉冲电源及其回路、大型计算机控制和数据采集处理、兆瓦级低杂波电流驱动和射频波加热以及多种先进诊断测量等系统支持。

视频

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