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核能发展蓝皮书

中国科学院等离子体物理研究所的东方超环加热功率达到 10 兆瓦，等离子体
储能增加到 300 千焦，等离子体中心电子温度首次达到 1 亿度，运行近 10 秒。

2018 年度东方超环物理实验持续 4 个多月，面向未来聚变堆先进稳态运行模
式的发展和长脉冲运行下的关键科学技术问题，重点开展了高功率加热下稳
态运行模式条件下等离子体电流分布调控、近堆芯物理机制和边界杂质控制

研究的系列实验。东方超环取得的这些实验成果为未来国际热核聚变实验堆
运行和正在进行的中国聚变工程实验堆（CFETR）工程和物理设计提供了重

要的实验依据。
中国科学院等离子体物理研究所在 EAST 上利用三维旋转磁扰动场控制
偏滤器靶板热负荷研究取得新进展，采用环向旋转的外加磁扰动场在 EAST
上开展了边界局域模控制实验研究。通过磁扰动谱型扫描，发现在保持抑制

效果的情况下，还可以将分裂结构的局域粒子流分布沿靶板环向做较大范围
移动，表明随时间变化的扰动场有利于粒子流和热流在整个靶板上的均化，

避免靶板局部过热。研究结果对于在磁约束聚变装置中，利用三维磁扰动控
制靶板瞬态热负荷的相关技术发展和物理理解具有重要的推动作用。
中国环流器二号 A（HL-2A）成功实现硬 X 射线成像系统投入实验运行

并首次获得结果。在中法合作框架下，中法双方于 2017 年提出在中核集团核
工业西南物理研究院中国环流器二号 A（HL-2A）装置上发展一套可进行高
时空分辨和高能量分辨的硬 X 射线成像系统，该系统能测量高能超热电子的

演化，是在核聚变装置上开展电流驱动、控制和高能粒子实验研究的重要诊
断系统，可以提供丰富的关键物理数据，助力科研人员分析“把脉”实验现
象。经过中法专家将近一年的努力，该诊断系统被安装至 HL-2A 装置上，成

功完成系统联调。在 2018 年中法联合实验周期间，来自法国原子能委员会可
控核聚变研究所的专家团和该院专家共同在装置上开展了联合实验。该成像
系统首次测量到了能量高达 200keV 的高能电子的演化行为，获得了兆瓦级低

杂波加热的功率沉积和高能电子分布。该诊断系统为国内首套先进的超热电
子成像诊断系统，对于未来聚变燃烧等离子体中的高能电子行为研究、电流
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剖面控制和长脉冲运行具有重要意义。该项联合实验在中法聚变联合实验中

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