我国磁约束聚变研究主要集中在成都核工业西南物理研究院和中国科学院等离子体物理研究所。经过长期的积累,聚变研究取得了长足的进步。中科院等离子体物理研究所研制的HT-7U超导托卡马克装置是在20世纪90年代时建造的,HT-7U超导托卡马克装置的建成使得中国成为继俄罗斯、法国和日本之后第四个拥有此类设置的国家。在超导托卡马克装置中,超导体材料一般为Nb-Ti或Bb3-Sn,其采用浸泡冷却或迫流冷却方式,冷却介质为液氦,工程温度在4.5K左右。为减少超导磁体低温系统运行费用,必须尽可能降低4.5K左右温区的热负荷。低温磁体系统静态热负荷主要由导热、对流和辐射三种热量传递方式传入;对于低温超导装置,由于其高真空条件和特殊的支撑结构,固体导热和残余气体导热一般都小,因此辐射热是低温超导装置中最主要的一种热负荷。为有效减少超导托卡马克装置中超导磁体的热负荷,一般在超导磁体与真空室及超导磁体与外真空杜瓦之间均设置有冷屏,冷屏由液氮或冷氦气冷却。
从2000年开始,我国的专家们在HT-7U的基础上,开始建另一个更大型的代号为EAST的新一代全超导非圆截面托卡马克装置。这是对中国第一代名为HT-7U的托卡马克装置的升级,作为HT-7U的升级版,EAST能使等离子稳定运行的时间达到16min以上,能获得一亿度以上的高温,一旦“EAST超导托卡马克”实验区的成功,中国将会成为世界上首个建成EAST超导核反应装置的国家,到时候中国就将拥有世界上首个“人造太阳” |