超级军网中美核聚变装置东方超环与DIII-D首次联合实验获得成功！
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/28 15:03:52
DIII-D是美国通用原子能公司建成的托卡马克实验装置。8月21日至22日，东方超环（EAST）与DIII-D关于先进托卡马克稳态运行模式的首次联合实验在DIII-D托卡马克装置上获得成功，实验验证了完全依靠自举电流和非感应驱动电流的托卡马克高性能稳态运行的可行性。
此次实验的主要目的是利用DIII-D的离轴加热与电流驱动能力（中性束和电子回旋）模拟EAST的实验条件，实现高比压（归一化磁比压ßN = 3-4）、高自举电流份额（60%-85%）的完全非感应电流高约束等离子体，并利用DIII-D全面先进的物理诊断和分析工具进一步加深对相关物理问题的理解，为EAST实现具有高参数的完全稳态等离子体探索出一种先进的运行模式。
实现托卡马克高性能稳态运行是国际热核聚变实验堆（ITER）的目标之一。目前国际热核聚变实验堆提出的高性能稳态运行方案（聚变增益因子Q>5、ßN >3、非感应驱动电流份额fNI~1、维持时间> 1000秒）还未得到实验的验证。东方超环作为一个超导托卡马克装置，为ITER预演稳态运行是其重要使命。东方超环下轮实验加热功率将升级到超过20 兆瓦，如何使用这些功率实现具有高参数的稳态等离子体，是东方超环目前面临的一个关键课题。通过与美国通用原子能公司此次合作，中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所科研人员在DIII-D上模拟了EAST的实验条件，成功实现了与EAST等效旋转扭矩注入（～3 N.m，EAST及ITER以射频波加热为主，预期将运行在低旋转条件下）及相同电流爬升率条件下（～0.25 MA/s，ITER及未来超导托卡马克装置电流爬升速率受到限制，无法达到常规托卡马克可实现的爬升率），具有内部输运垒（ITB径向位置r> 0.6）的高比压（ßN = 3-4）、高自举电流份额（60%-85%）、超宽电流分布（等离子体内感li最低接近0.5，芯部安全因子qmin最高接近5）、接近Greenwald密度极限、约束改善因子H89大于2的完全非感应电流高性能等离子体。典型放电波形如下图所示。进一步在电子回旋的辅助下实现了电子温度接近离子温度的运行状态（Te～Ti> 2 keV，ITER及未来聚变堆预计将运行在Te～Ti状态下）。
这次实验验证了完全依靠自举电流和非感应驱动电流的托卡马克高性能稳态运行的可行性。这种运行模式具有高芯部安全因子（qmin>3），从而避免了最具破坏性的宏观不稳定性（例如低模数的新经典撕裂模）；具有芯部和边界双输运垒，从而保证了高约束性能；并且边缘局域模（ELM）触发内部输运垒周期性崩塌，从而使芯部聚集的杂质得以排除，使得内部输运垒和高约束性能得以长时间维持。EAST将使用强大的低杂波取代DIII-D上的离轴中性束将这种运行状态维持到物理意义上的完全稳态。
未来等离子体所将加深与DIII-D的国际合作，充分利用DIII-D的理论和实验基础，建立若干稳定的联合研究小组；在EAST上进一步开展模拟未来高性能、近堆芯等离子体条件下高效非感应全波驱动及先进托卡马克稳态运行的实验研究。
http://www.cas.cn/ky/kyjz/201308/t20130827_3919012.shtml
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DIII-D是美国通用原子能公司建成的托卡马克实验装置。8月21日至22日，东方超环（EAST）与DIII-D关于先进托卡马克稳态运行模式的首次联合实验在DIII-D托卡马克装置上获得成功，实验验证了完全依靠自举电流和非感应驱动电流的托卡马克高性能稳态运行的可行性。
此次实验的主要目的是利用DIII-D的离轴加热与电流驱动能力（中性束和电子回旋）模拟EAST的实验条件，实现高比压（归一化磁比压ßN = 3-4）、高自举电流份额（60%-85%）的完全非感应电流高约束等离子体，并利用DIII-D全面先进的物理诊断和分析工具进一步加深对相关物理问题的理解，为EAST实现具有高参数的完全稳态等离子体探索出一种先进的运行模式。
实现托卡马克高性能稳态运行是国际热核聚变实验堆（ITER）的目标之一。目前国际热核聚变实验堆提出的高性能稳态运行方案（聚变增益因子Q>5、ßN >3、非感应驱动电流份额fNI~1、维持时间> 1000秒）还未得到实验的验证。东方超环作为一个超导托卡马克装置，为ITER预演稳态运行是其重要使命。东方超环下轮实验加热功率将升级到超过20 兆瓦，如何使用这些功率实现具有高参数的稳态等离子体，是东方超环目前面临的一个关键课题。通过与美国通用原子能公司此次合作，中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所科研人员在DIII-D上模拟了EAST的实验条件，成功实现了与EAST等效旋转扭矩注入（～3 N.m，EAST及ITER以射频波加热为主，预期将运行在低旋转条件下）及相同电流爬升率条件下（～0.25 MA/s，ITER及未来超导托卡马克装置电流爬升速率受到限制，无法达到常规托卡马克可实现的爬升率），具有内部输运垒（ITB径向位置r> 0.6）的高比压（ßN = 3-4）、高自举电流份额（60%-85%）、超宽电流分布（等离子体内感li最低接近0.5，芯部安全因子qmin最高接近5）、接近Greenwald密度极限、约束改善因子H89大于2的完全非感应电流高性能等离子体。典型放电波形如下图所示。进一步在电子回旋的辅助下实现了电子温度接近离子温度的运行状态（Te～Ti> 2 keV，ITER及未来聚变堆预计将运行在Te～Ti状态下）。
这次实验验证了完全依靠自举电流和非感应驱动电流的托卡马克高性能稳态运行的可行性。这种运行模式具有高芯部安全因子（qmin>3），从而避免了最具破坏性的宏观不稳定性（例如低模数的新经典撕裂模）；具有芯部和边界双输运垒，从而保证了高约束性能；并且边缘局域模（ELM）触发内部输运垒周期性崩塌，从而使芯部聚集的杂质得以排除，使得内部输运垒和高约束性能得以长时间维持。EAST将使用强大的低杂波取代DIII-D上的离轴中性束将这种运行状态维持到物理意义上的完全稳态。
未来等离子体所将加深与DIII-D的国际合作，充分利用DIII-D的理论和实验基础，建立若干稳定的联合研究小组；在EAST上进一步开展模拟未来高性能、近堆芯等离子体条件下高效非感应全波驱动及先进托卡马克稳态运行的实验研究。
http://www.cas.cn/ky/kyjz/201308/t20130827_3919012.shtml
应该找个高人分析一下，中美欧三方的进展。。。
高中毕业时想学高能物理来的
呵呵
后来脑子一热，想农业救国就去学农业了
结果，这帖子90%看不懂啊
不过我希望我死之前看到核聚变能商业化
呵呵
后来脑子一热，想农业救国就去学农业了
结果，这帖子90%看不懂啊
不过我希望我死之前看到核聚变能商业化
不了解这行, 托卡马克是直接输出电流的么??
windrarara 发表于 2013-8-27 22:44
不了解这行, 托卡马克是直接输出电流的么??
按我的理解，应该是持续“燃烧”吧，只要能持续稳定的维持聚变，那产生电能还不简单，像普通的裂变堆那样烧开水呗。关键是不能老是由外界驱动，要让他自持的烧下去
不了解这行, 托卡马克是直接输出电流的么??
按我的理解，应该是持续“燃烧”吧，只要能持续稳定的维持聚变，那产生电能还不简单，像普通的裂变堆那样烧开水呗。关键是不能老是由外界驱动，要让他自持的烧下去
消灭三体！宇宙属于人类！
这两个大流氓，背着人在小黑屋里搞什么见不得人的勾当？
不明觉厉啊
兔子鹰酱是好基友
美国居然也开始参与磁聚变研究了？？
这文章几乎完全看不懂啊。。。
这文章几乎完全看不懂啊。。。
下一步应该是在东方超环（EAST）上实际安装上DIII-D然后运行～最终实现可控核聚变～～～说明在可控核聚变技术是，TG和MD是不分上下各有优势的～优势互补～呵呵～以后两个核聚变实验电站，一个在中国一个在美国
现在EAST的研究主要是为了给将来ITER运行积累经验
看来将来歼星舰上得用这家伙作动力了！
李楠大虾呢，出来解读一下下。这么感觉中美做了个交易，各取所需。美国这方面不是说停滞了吗
mar06 发表于 2013-8-28 15:30
李楠大虾呢，出来解读一下下。这么感觉中美做了个交易，各取所需。美国这方面不是说停滞了吗
那其它国家又要虾米了。我看可以。将来清洁又便宜的核聚变成功后。
美国垄断美洲和欧洲的供电，中国垄断亚非拉。 平分天下。
中东倒血楣，好好的石油卖不动了。
李楠大虾呢，出来解读一下下。这么感觉中美做了个交易，各取所需。美国这方面不是说停滞了吗
那其它国家又要虾米了。我看可以。将来清洁又便宜的核聚变成功后。
美国垄断美洲和欧洲的供电，中国垄断亚非拉。 平分天下。
中东倒血楣，好好的石油卖不动了。
应该还早，石油只怕还得卖20年。怎么感觉美国这个炉子和中国的炉子形状有点像，半圆还是啥的，谁给解个毒
mar06 发表于 2013-8-28 15:44
应该还早，石油只怕还得卖20年。怎么感觉美国这个炉子和中国的炉子形状有点像，半圆还是啥的，谁给解个毒
石油永远不愁卖的，不当燃料当化工原料也很好
只不过石油-美元体系就维持不下去了
可以说，谁率先突破受控核聚变，谁就能掌握21世纪后几十年的世界领导权
应该还早，石油只怕还得卖20年。怎么感觉美国这个炉子和中国的炉子形状有点像，半圆还是啥的，谁给解个毒
石油永远不愁卖的，不当燃料当化工原料也很好
只不过石油-美元体系就维持不下去了
可以说，谁率先突破受控核聚变，谁就能掌握21世纪后几十年的世界领导权
核聚变技术应该是下一个时代进入流氓俱乐部的门票 就像w2后的核爆一样, 现有的流氓要重新洗牌了
神州夜航 发表于 2013-8-27 22:17
应该找个高人分析一下，中美欧三方的进展。。。
一句话概括：
实用化的受控核聚变，永远需要50年。
大家都是50步笑100步。
应该找个高人分析一下，中美欧三方的进展。。。
一句话概括：
实用化的受控核聚变，永远需要50年。
大家都是50步笑100步。
2050左右吧。。。
加油，努力实现可控
据说第四代核聚变技术是中国转让给美国的，其中一个条件就是美国转让第三代核电实用技术给中国。因此，中国在这方面与美国进行合作交流是很自然的事情。
刚看完中科大关于托卡马克和ITER的公开课 然后看看楼上好多言论真想发笑。。。lightingmouse 发表于 2013-9-16 21:16
刚看完中科大关于托卡马克和ITER的公开课 然后看看楼上好多言论真想发笑。。。
自大的人才可笑。
要么在论坛里发帖科普作出自己的贡献，要么保持礼貌。
公开课怎么了？等离子所的大家货们我都摸过，有些你现在都找不到了，但我也不觉得楼上有多好笑。坛子里还有相关方向的研究生，自己翻翻就能找到许多比一楼专业的多的讨论，能轮的到你来发笑吗？
记着！这些被你嘲笑的人正在用劳动支持科研经费，那些保持沉默的人正在专心科研。反对可以，学术争论可以，但自以为是不可以。
刚看完中科大关于托卡马克和ITER的公开课 然后看看楼上好多言论真想发笑。。。
自大的人才可笑。
要么在论坛里发帖科普作出自己的贡献，要么保持礼貌。
公开课怎么了？等离子所的大家货们我都摸过，有些你现在都找不到了，但我也不觉得楼上有多好笑。坛子里还有相关方向的研究生，自己翻翻就能找到许多比一楼专业的多的讨论，能轮的到你来发笑吗？
记着！这些被你嘲笑的人正在用劳动支持科研经费，那些保持沉默的人正在专心科研。反对可以，学术争论可以，但自以为是不可以。
lightingmouse 发表于 2013-9-16 21:16
刚看完中科大关于托卡马克和ITER的公开课 然后看看楼上好多言论真想发笑。。。
公开课的话，没啥顾虑吧，说说呗。
我们不懂没关系，
刚看完中科大关于托卡马克和ITER的公开课 然后看看楼上好多言论真想发笑。。。
公开课的话，没啥顾虑吧，说说呗。
我们不懂没关系，
美国能源很充足，而且增长很慢，所以美国佬对能源问题一点也不心急
完全看不懂说了什么啊。。。不过应该是国际领先水平吧
lmjiao 发表于 2013-9-16 22:01
自大的人才可笑。
要么在论坛里发帖科普作出自己的贡献，要么保持礼貌。
犯什么傻 你看看楼上那些话"据说第四代核聚变技术是中国转让给美国的" 呵呵呵呵
反正看完了公开课 给我的感觉是中美两国对托卡马克都不是很上心 EAST也就一中型托卡马克 主要验证的是超导磁体的工程参数 对于托卡马克那些核心的约束技术掌握不多 现在世界托卡马克主要研究还是在欧洲和日本
中国通过参加ITER就是希望用较少的钱将别的国家那些好东西学过来 为下一步建造自己类ITER工程反应堆积累技术和人才 然后中国将工程目标定的很实际 才50~200MEV q值也不是很高 但是要求燃烧时间占全部时间的30% 这比ITER高很多 是一个很大的挑战
也就是说中国还是希望自己的工程堆能够起到商业堆的技术的演示作用 不是像ITER那样探索居多 这样从侧面说明全世界对托卡马克其实还是没有底 估计中国的大堆会在ITER达到实验目标后再批钱建设 前期只是做一些基础预研
主讲的老师对惯性约束很是看不起啊 隔两句就酸一下 哈哈哈 看来国内确实没竞争过惯性约束
自大的人才可笑。
要么在论坛里发帖科普作出自己的贡献，要么保持礼貌。
犯什么傻 你看看楼上那些话"据说第四代核聚变技术是中国转让给美国的" 呵呵呵呵
反正看完了公开课 给我的感觉是中美两国对托卡马克都不是很上心 EAST也就一中型托卡马克 主要验证的是超导磁体的工程参数 对于托卡马克那些核心的约束技术掌握不多 现在世界托卡马克主要研究还是在欧洲和日本
中国通过参加ITER就是希望用较少的钱将别的国家那些好东西学过来 为下一步建造自己类ITER工程反应堆积累技术和人才 然后中国将工程目标定的很实际 才50~200MEV q值也不是很高 但是要求燃烧时间占全部时间的30% 这比ITER高很多 是一个很大的挑战
也就是说中国还是希望自己的工程堆能够起到商业堆的技术的演示作用 不是像ITER那样探索居多 这样从侧面说明全世界对托卡马克其实还是没有底 估计中国的大堆会在ITER达到实验目标后再批钱建设 前期只是做一些基础预研
主讲的老师对惯性约束很是看不起啊 隔两句就酸一下 哈哈哈 看来国内确实没竞争过惯性约束
lmjiao 发表于 2013-9-16 22:01
自大的人才可笑。
要么在论坛里发帖科普作出自己的贡献，要么保持礼貌。
难道不可笑么 就是是谁在自大？什么中美研究领先，中美共建核电站，中国向美国出售核电技术，哈哈哈哈哈哈
自大的人才可笑。
要么在论坛里发帖科普作出自己的贡献，要么保持礼貌。
难道不可笑么 就是是谁在自大？什么中美研究领先，中美共建核电站，中国向美国出售核电技术，哈哈哈哈哈哈
感谢网友windrarara 贴一个公开课地址，看完后应该能够对我国实际水平有个大概了解
http://lt.cjdby.net/thread-1712538-1-1.html
http://lt.cjdby.net/thread-1712538-1-1.html
lightingmouse 发表于 2013-9-17 07:33
难道不可笑么 就是是谁在自大？什么中美研究领先，中美共建核电站，中国向美国出售核电技术，哈哈哈哈哈 ...
要说中国向美国输出过聚变技术倒也没说错，有兴趣可以查查当年武松涛在德克萨斯大学做的项目。
当前托克马克领域，走在前面的仍然是中美。其实有个很简单的鉴别方法，去查查每年去等离子所交流的科学家数量和质量，你就知道中国的水平多少了。
另外纠正两个错误，
1 说中美不重视是不对的，两国的磁约束聚变合作协议从1985年就已开始，最新的协议延续到2016年。美国当年觉得自己技术先进退出了ITER，但也没终止过和中国的合作，这已经很说明中国的技术水平了。
2 最新的研究发现，在大型装置里湍流很难控制，倒是像EAST这样的中小型装置要简单的多。所以当前ITER停滞不前甚至可能要黄，这一方面是因为钱，另一方面就是技术难题。下面附上链接，有兴趣可以自己去看。
http://www.sciencemag.org/content/274/5293/1600.short
3 中美、欧洲、日本在磁约束领域各有所长，欧洲强于理论，日本强于个别材料，中美强于工程化和理论结合。但综合来看，中美处在第一集团，而且在可以预见的未来有希望最先实现商业发电。
lightingmouse 发表于 2013-9-17 07:33
难道不可笑么 就是是谁在自大？什么中美研究领先，中美共建核电站，中国向美国出售核电技术，哈哈哈哈哈 ...
要说中国向美国输出过聚变技术倒也没说错，有兴趣可以查查当年武松涛在德克萨斯大学做的项目。
当前托克马克领域，走在前面的仍然是中美。其实有个很简单的鉴别方法，去查查每年去等离子所交流的科学家数量和质量，你就知道中国的水平多少了。
另外纠正两个错误，
1 说中美不重视是不对的，两国的磁约束聚变合作协议从1985年就已开始，最新的协议延续到2016年。美国当年觉得自己技术先进退出了ITER，但也没终止过和中国的合作，这已经很说明中国的技术水平了。
2 最新的研究发现，在大型装置里湍流很难控制，倒是像EAST这样的中小型装置要简单的多。所以当前ITER停滞不前甚至可能要黄，这一方面是因为钱，另一方面就是技术难题。下面附上链接，有兴趣可以自己去看。
http://www.sciencemag.org/content/274/5293/1600.short
3 中美、欧洲、日本在磁约束领域各有所长，欧洲强于理论，日本强于个别材料，中美强于工程化和理论结合。但综合来看，中美处在第一集团，而且在可以预见的未来有希望最先实现商业发电。
longt007 发表于 2013-9-16 19:36
据说第四代核聚变技术是中国转让给美国的，其中一个条件就是美国转让第三代核电实用技术给中国。因此，中国 ...
03年的ID，我是信还是不信呢？
据说第四代核聚变技术是中国转让给美国的，其中一个条件就是美国转让第三代核电实用技术给中国。因此，中国 ...
03年的ID，我是信还是不信呢？
roymand 发表于 2013-9-17 16:55
要说中国向美国输出过聚变技术倒也没说错，有兴趣可以查查当年武松涛在德克萨斯大学做的项目。
当前 ...
美国现在对磁约束聚变连个详细规划都没有 国家级的大型实验堆关的关 拆的拆 请问他用什么去做实验去领先世界= =
现在托卡马克确实碰到很多问题，关键还是人类对于这种高温等离子体根本没有精确的研究模型，现在的做法就是反复实验总结统计规律，但是随着规模的变大比如大到ITER这一级需要Q值>=10的时候，就会撞上许多瓶颈，而且现在没办法克服只能依靠未来的技术发展以及实验中瞎猫碰上死耗子。
所以美国经费主要投在惯性约束上，当然这里面也有设计高能氢弹的理由。中国在这方面其实和美国挺像的，希望别的国家先上，把实验结果做好了再投钱做自己的实验堆。所以等离子所得老师很愤怒很嫉妒啊。。。
要说中国向美国输出过聚变技术倒也没说错，有兴趣可以查查当年武松涛在德克萨斯大学做的项目。
当前 ...
美国现在对磁约束聚变连个详细规划都没有 国家级的大型实验堆关的关 拆的拆 请问他用什么去做实验去领先世界= =
现在托卡马克确实碰到很多问题，关键还是人类对于这种高温等离子体根本没有精确的研究模型，现在的做法就是反复实验总结统计规律，但是随着规模的变大比如大到ITER这一级需要Q值>=10的时候，就会撞上许多瓶颈，而且现在没办法克服只能依靠未来的技术发展以及实验中瞎猫碰上死耗子。
所以美国经费主要投在惯性约束上，当然这里面也有设计高能氢弹的理由。中国在这方面其实和美国挺像的，希望别的国家先上，把实验结果做好了再投钱做自己的实验堆。所以等离子所得老师很愤怒很嫉妒啊。。。
另外视屏里讲到德国正在做一个仿星器，因为以前设计水平导致仿星器大多失败，现在有了计算机辅助可以做出精度非常高的磁场设计，也许这条路会比托卡马克更有前途？
还有俄罗斯正在和中国谈聚变-裂变混合能源系统，不知道这是什么原理，有没有人有这方面的资料
还有俄罗斯正在和中国谈聚变-裂变混合能源系统，不知道这是什么原理，有没有人有这方面的资料
中国有没有向美国输出第四代核聚变技术其实有公开的消息的，及相关第三代核电技术转让给中国时间是同步的，只要关注当年中美签订的相关重大文件中的一些科学项目就知道了。主要是第四代核聚变的商业应用还要很长的时间，而中国第三代核电商业化落后于美国，需求迫切，美国的第四代核聚变科学研究落后于中国，就产生了互补交换的需求。记得是与某些金融开放协议一揽子签署的，某个知名股市博客在重大文件签署次日，感叹中国用第四代核聚变技术换第三代商业核电技术有点亏了，不过利好核电股，之后核电股大升。
中国有没有向美国输出第四代核聚变技术其实有公开的消息的，及相关第三代核电技术转让给中国时间是同步的，只要关注当年中美签订的相关重大文件中的一些科学项目就知道了。主要是第四代核聚变的商业应用还要很长的时间，而中国第三代核电商业化落后于美国，需求迫切，美国的第四代核聚变科学研究落后于中国，就产生了互补交换的需求。记得是与某些金融开放协议一揽子签署的，某个知名股市博客在重大文件签署次日，感叹中国用第四代核聚变技术换第三代商业核电技术有点亏了，不过利好核电股，之后核电股大升。
DIII-D真象个荷包蛋。
不懂，看一下！！