氫及燃料再循環(huán)是托卡馬克高功率長脈沖等離子體運行的重要科學問題之一。近日，等離子體所真空及壁處理課題組余耀偉副研究員相關研究成果在核聚變頂級期刊Nuclear Fusion雜志發(fā)表。

　　該工作在EAST多輪物理實驗數(shù)據(jù)的積累上，對比分析了裝置的常規(guī)壁處理手段、鋰化硅化涂層處理、內(nèi)置低溫泵和鋰彈丸注入等技術方法對再循環(huán)的影響。研究結果表明，內(nèi)置式低溫泵粒子排出速率可達10²⁰-10²¹ D-atoms/s和再循環(huán)系數(shù)R_global從1.0降低到0.8，能有效地降低偏濾器靶板區(qū)域的中性氣壓和燃料的再循環(huán)效果。涂層處理對控制氫氘比的效果明顯優(yōu)于第一壁烘烤和放電清洗等常規(guī)手段，特別是鋰化涂層可以將氫氘比降至3%，該工作還對鋰彈丸注入技術對再循環(huán)的控制問題進行了分析。多種壁處理方法的配合使用能夠降低氫氘比、再循環(huán)系數(shù)，為101秒的H模等離子體獲得提供了良好的顯著壁條件。相關成果這將對未來EAST和其他聚變裝置在更高功率的400-1000秒長脈沖穩(wěn)態(tài)H模等離子體運行提供參考經(jīng)驗。

　　該研究得到了EAST團隊大力支持，并且獲得了國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃等項目的資助。

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1088/1741-4326/ab3ead 

　　圖1.EAST長脈沖H模等離子體的再循環(huán)控制

　　圖2.等離子體位型控制對再循環(huán)的作用