仿星器与托卡马克的比较

优势方面

仿星器:磁约束安全性相对高(未加装情况下),较易形成等离子约束体,具有无需电流驱动、稳态运行等优点,能避免等离子体电流导致的大破裂6。

托卡马克:与偏滤器等特殊部件好结合(排热、控制杂质和排除氦灰等功能),且未来升级优化难度小6。

缺陷方面

仿星器:偏滤器等特殊部件后续加装难度大,传统仿星器的约束性能低于托卡马克,技术相对复杂16。

托卡马克:磁约束难度大,对堆体工艺制造难度要高,还有不带电的中子辐射问题6。

四、准环对称仿星器

准环对称仿星器的意义:“准环对称”是一种先进的仿星器磁场位形,兼具了托卡马克高约束性能和仿星器稳态运行的优点,符合未来商用聚变堆的需求及发展方向1。

关键部件:三维模块化线圈是准环对称仿星器的关键部件。科研团队通过5年研发设计制造出三维模块化线圈,其精度小于1毫米,并获得了超高精度的准环向对称磁场位形,降低了新经典输运损失,提高了等离子体约束性能,为稳态磁约束聚变装置中磁场位形优化开辟了新途径2。

研究进展:由中国自主研发制造的准环对称仿星器测试平台通过实验,证实了准环向对称磁场位形这一理论的可行性和先进性,为准环对称仿星器后期高参数运行奠定基础。准环对称仿星器项目是四川省“十四五”重大科技基础设施,现已进入建设阶段,预计2027年运行1

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