人造小太陽

國際熱核聚變實驗反應堆計劃於2006年11月21日正式啓動，該計劃被稱為人類最終解決能源危機的最大希望。EAST比國際熱核聚變實驗反應堆在規模上小很多，但兩者都是全超導非圓截面託卡馬克裝置。EAST的成功運行，將為國際熱核聚變實驗反應堆計劃作出重要貢獻。我國是國際熱核聚變實驗反應堆計劃的參與國家之一，將承擔10%的責任。中科院等離子體研究所將承擔起一批部件的研發任務，涉及超導技術、大功率電源技術、遙控技術等。

EAST是由中國獨立設計製造的世界首個全超導核聚變實驗裝置，2007年3月通過國家驗收，並在近年來取得了一系列實驗成果。其科學目標是為ITER計劃和我國未來獨立設計建設運行核聚變堆奠定堅實的科學和技術基礎。 ^[1] 

繼首次成功放電後，我國“人造太陽”實驗裝置——位於合肥的全超導非圓截面核聚變實驗裝置（EAST）14日23時01分至15日1時連續放電四次，單次時間長約50毫秒，從而標誌着第二輪物理實驗的開始。專家認為，全超導核聚變裝置再次成功放電，標誌着我國在全超導核聚變實驗裝置領域進一步站在了世界前沿。“雖然稍縱即逝，但是放電的可重複性，表明我們的裝置在工程上是非常可靠的。”中國科學院等離子體物理研究所副所長武松濤介紹，這輪實驗是對裝置進行調試的，實驗計劃將進行到2月10日左右。 “這輪實驗的主要目標不是追求放電時間的長短，而是旨獲得圓形截面等離子體的基礎上獲得非圓截面等離子體，這具有重要意義。”武松濤説，隨着進一步調試和各系統的磨合，“人造太陽”有可能綻放出更為璀璨的光芒。

根據設計，EAST產生等離子體最長時間可達1000秒，温度將超過1億攝氏度。“我們將通過一次次調試和實驗，獲得時間更長、温度更高、參數更好的等離子體。”武松濤説。2006年9月28日中國科學院等離子體所的“人造太陽”實驗裝置首次建成並投入運行，在第一輪實驗中，獲得了電流超過500千安、時間近5秒的高温等離子體。

這個由我國自行設計、自行研製的“人造太陽”實驗裝置是世界上第一個同時具有全超導磁體和主動冷卻結構的託卡馬克。它的建成，使我國邁入磁約束核聚變領域先進國家行列。穩態運行的核聚變堆產生能量的方式和太陽相同，都是在超高温條件下氫（或氫的同位素）的原子核聚變產生巨大能量，因此相關的研究被比作“人造太陽”。

2013年1月5日，從中科院合肥物質研究院獲悉，該院等離子體所承擔的大科學工程“人造太陽”實驗裝置（EAST）又獲重大實驗成果，其輔助加熱工程的中性束注入系統（NBI）在綜合測試平台上成功實現100秒長脈衝氫中性束引出，初步驗證了系統的長脈衝運行能力。 ^[1] 

科學家們介紹説，本輪實驗獲得的長脈衝中性束引出，在國內尚屬首次，標誌着中國在中性束注入加熱研究領域又邁出了堅實的一步。EAST裝置輔助加熱系統2010年7月正式立項，它是使EAST具有運行高參數等離子體的能力，從而可以開展與國際熱核聚變反應堆密切相關的最前沿性研究的重要系統。其主要包括低雜波電流驅動系統、中性束注入系統這兩大系統。 ^[1] 

EAST中性束注入系統完全由中國自行研製，涵蓋了精密的強流離子源、高真空、低温製冷、高電壓及隔離技術、遠程測控及等離子體和束診斷等多個科學技術領域。本輪實驗中，中性束注入系統團隊按實驗計劃僅利用10天的調試，即獲得束能量30千電子伏、束流9安培、束功率約0．3兆瓦、脈衝寬度100秒的長脈衝中性束引出。實驗在成功測試兆瓦級強流離子源性能的同時，也驗證了NBI各子系統具備100秒的長脈衝運行能力。 ^[1] 

目前獲得的實驗結果具有里程碑性質，標誌着中國自行研製的具國際先進水平的中性束注入加熱系統已基本克服重大技術難關，為中性束注入系統在2013年投入EAST物理實驗奠定了堅實基礎。 ^[1-2] 

中國新一代“人造太陽”實驗裝置(EAST)輔助加熱系統工程10日通過國家發展改革委組織的國家重大科技基礎設施驗收。這標誌着EAST裝置完成了重大升級改造，其科研水平已達國際磁約束聚變裝置的最前沿，成為未來五年世界上最有能力實現400秒長脈衝高性能放電的聚變裝置之一。

中科院合肥物質科學研究院等離子體所專家李建剛介紹，EAST輔助加熱是國家發展改革委重大科學工程項目，於2011年11月開工建設，工程目標為建設4兆瓦中性束加熱和4兆瓦低雜波電流驅動系統。

經過認真審議和充分討論，驗收委員會認為，EAST輔助加熱項目組經過長期的艱苦努力，在自主研發過程中，突破了一系列關鍵技術難題，設計、研製了關鍵部件，建成的輔助加熱系統其輸出功率、運行脈衝長度等參數均達到或超過設計指標，擁有完全獨立知識產權，其中“低雜波系統性能達到國際領先水平，中性束系統達到國際先進水平。 ^[2] 

2022年10月，中國新一代“人造太陽”HL-2M“託卡馬克”裝置取得突破性進展，等離子體電流突破1兆安培。 ^[3]