近日，由EAST大科學工程團隊孫有文三維物理課題組王輝輝博士負責的誤差場鎖模研究取得了新進展。研究成果以“Toroidal field and q95 scalings on error field penetration in EAST”為題發表在核聚變領域核心期刊Nuclear Fusion。 

　　鎖模誘發等離子體大破裂是未來磁約束聚變堆裝置如ITER等能否高參數穩態運行面臨的一個巨大挑戰，如為了避免鎖模，ITER專門設計了校正場線圈系統。近二十年來，國際上主要的托卡馬克裝置為此開展了大量的誤差場鎖模定標實驗研究，而誤差場鎖模實驗定標與理論模型仍然差距巨大且懸而未決。為此，自2014年EAST上共振磁擾動系統建立以來，課題組系統開展了誤差場鎖模實驗研究，并取得了一系列新進展。

　　課題組詳細研究了誤差場鎖模閾值與縱場、邊界安全因子的定標關系，首次給出了直接分析實驗定標結果的廣義理論公式。與此同時，課題組分別在歐姆和射頻加熱下開展了誤差場鎖模閾值與縱場的定標研究。針對兩種加熱情況均做了詳細的物理區間分析，首次從理論上自洽解釋了實驗上觀測到的鎖模閾值與縱場的定標結果，并與其他裝置結果進行了直接對比，見圖1。同時，通過詳盡的理論分析也成功解釋了EAST上觀測到的誤差場鎖模邊界安全因子定標結果，見表1。此外，EAST誤差場鎖模研究的相關成果已編入國際托卡馬克物理活動（ITPA）下磁流體、破裂和磁控制專題報告（MDC-19 2017，MDC-19 2019）中并提交到ITER總部，為ITER后續鎖模研究提供參考。除此之外，該結果已應用到對CFETR誤差場容忍度的外推上。 

　　以上工作得益于EAST大科學工程團隊成員間的通力協作，這些系統性研究結果對于以后聚變堆設計以及評估聚變堆能否穩態高參數運行具有重要的科學意義和應用價值。相關研究受到國家重點研發、國家自然科學基金、國家磁約束核聚變能發展研究專項等項目的資助。 

　　　　論文鏈接：   

　　　　https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1741-4326/abaff7   

　　　　http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1741-4326/aab5c0   

　　　　https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0029-5515/56/6/066011   

　　圖1. EAST上縱場實驗定標結果與其他裝置結果比較 

　　表1. EAST上誤差場鎖模邊界安全因子實驗定標與理論分析吻合