可控核聚变中国环流三号PPT
(China Tokamak Loop-3,CTL-3)是中国新一代可控核聚变实验装置,是全球最大、内容最全、综合性最强的核聚变科学实验系统。装置概述CT...
(China Tokamak Loop-3,CTL-3)是中国新一代可控核聚变实验装置,是全球最大、内容最全、综合性最强的核聚变科学实验系统。装置概述CTL-3是中国科学院等离子体物理研究所自主设计、研制并建设的磁约束聚变实验装置。该装置主要用于开展与聚变相关的物理和工程技术研究,如放电加热、控制与诊断、偏滤器技术、材料与环境效应、氚的产、传、储等。建设背景在CTL-3之前,中国先后建设了HT-7和EAST两个大型超导托卡马克装置。这两个装置在聚变研究领域取得了许多重要成果,但随着研究的深入,为了更好地满足实验需求,科学家们开始着手设计新一代的超导托卡马克——CTL-3。CTL-3的设计和建设吸取了中国在超导托卡马克领域近20年的经验和技术积累,充分考虑了国际聚变研究的最新进展和国内实验需求,并采用了一系列新的设计方案和技术。装置结构与技术特点CTL-3装置主体是一个高度约12米、直径约6. 5米、重量约2200吨的巨大超导磁体环。该磁体环由两个呈反向绕制的线圈组成,可产生强磁场,以约束、加热并控制反应室的等离子体。CTL-3具有以下几个技术特点:大环径比与国际同类装置相比,CTL-3的环径比最大,这有助于提高等离子体的约束性能小半径环小半径环设计有助于提高磁场的均匀性,有利于等离子体的稳定约束双层真空室双层真空室结构能够降低等离子体与外界的热交换,提高实验的可靠性高功率加热系统高功率加热系统能够将反应室中的气体加热至接近太阳中心的高温,以达到核聚变的条件多参数诊断系统多参数诊断系统能够对等离子体的各种参数进行实时监测和记录,为科研人员提供丰富的实验数据研究成果自2018年建成以来,CTL-3在核聚变研究领域取得了一系列重要成果。例如,2021年,科学家们在CTL-3上成功实现了电子温度超过1亿摄氏度、持续时间达1. 2秒的超高温长脉冲等离子体放电;2022年,他们又在同一装置上实现了可重复的高约束模式(H模)等离子体放电,为未来的聚变实验提供了新的平台。