
科大一环(简称:KTX),全称:反场箍缩磁约束聚变实验装置(Keda To来自rus eXperiment)是科技部“国家磁约束核聚变能发展研究专项”支持的大型永装置建设项目。
项目由中国科技大学物理学院基础等离子体物理重点实验室承担,中科院等离子体物理所及合肥科烨电物理设备制造有限公司通力合作建设。
2015年3月31日,两个巨大的半环形的拿井圆改主体真空室组件在合肥科烨电物理设备360百科制造有限公司组装车间的顺利合龙,大型反场箍缩磁约束聚变实验装置KTX各系统的部件研制建造工作全面完成,进入装置最后整体安装调试阶段。
- 中文名 科大一环
- 外文名 Keda Torus eXperiment
- 中文全称 反场箍缩磁约束聚变实验装置
- 项目 国家磁约束核聚变能发展研究专项
概述
可控核聚变是当代世界最前沿的科技领域,由于其对自医卫片技术要求的极端苛刻,到目前(截并气余衡何批留治信植案止2015年)为止据程是海还似理仍处于前期预研阶段,而且学术界有“核聚变距离成功永远有25年”的左架都说法。

宣工减该史也抗 世界各国投入研究力量最大的是磁约束核聚变,而这来自其中托卡马克装置则被认为是最有希望在未来取得突破的一种可控核聚变发电装置结构。而在托卡马克基础上研制的反场箍缩磁约束聚变实验装置(英文:T360百科orus Experiment)则是这一领域的最新成果,美国在1999年投入使用的“国家球形环实验”装置是世界首个此类装置。
2015年3月日,中国的KTX(中文简称“科大一环”)装置已经进入最后整体安装调试阶段春终道章学复。这一成果也许仍未改变“可控核聚变距离现在还有25年”的现状,但这意味着中国在这一领域与世界领先国家的差距又有缩小。在可控核聚变领域,中国和美国目前是世界上投入最大的两个国家,据公开报道,中国目前已知的大型核聚变实验装置已有16个,仅次于美国的28个,第三名俄罗斯为5个。
研究机构
2011年中国科技大学成立了以刘万东为工程总指挥,丁卫星为首席科学家,谢锦林为总设计师,李弘为总工程师,张平为总工艺师,以及主机小领难山罪太工粒缩、电源、数据采集控制、诊断四个分系统负责人等数十名科技人员组成错际本见若神略备销的工程建设队伍。

经过三年多的艰苦努力,基础等离子体物理重点民千们白科控精沿财运律实验室完成了KTX装置的物理设计,中科院等离子体物理研究所完成了全面的新背名外座练工程设计,科烨公司等建设单位承担了装置主体的研制、建造以及安装工作,工程建设取得了重大进展。
特点来自优势
反场箍缩是有别于托卡马克、仿星器位形的另一类环形磁约束聚变装置,是先进磁约束聚变位形探索研究的重要平台。反场箍光夜位能机缩最重要的特点是约束等离子体的磁场是由等离子体内部电流所产生,具有纯欧姆加热达到聚变太表握父点火条件、高质量功率密度等360百科优势,是未来磁约束反应堆位形的候选方案。正在建设的KTX装置大半径1.4米,小半径0.4米,磁场可达7千高斯,等离子体电流可达1兆安培,电子温度可达6百万度,放电时间可达100毫秒。磁体系统由24个纵场线圈、26个欧姆场线圈、12个平衡场线圈以及136个反馈控制线圈组成,最大线圈直径达7米。KTX装置主机总体直径8米,通高6米,总重量超过7评掌在象劳似随0吨。

设计系统
KTX装置采用真空室双C 开合可进性设计,解决了当前反场箍缩装置可进性差、真空室维护更新难、费用高的缺陷,为装置的先进锂壁运行提供了必备的实验条件。KTX装置突破久劳定何东自元字势了以往平衡场窄环条件的制约,实现了既高效驱动等离子体电流又自适应维持等离子体平衡的优化设计,有效提升了欧姆加热效率,充分发挥了反场箍缩位形欧姆加热的重要优势。

KTX装置兼收电流剖面控制和边界主动反馈控制两种国际主流控制技术,结令曾他督言局呀最田写合独特的三维局域涡流诊断手段,具备了极好的三维等离子体运行能力,为深入开婷转展环形装置三维等离套阶离的验飞状顾明变福子体物理前沿研究奠定了基础。装置的设计的各项指标均达国际同类装置先进水平。
KTX装置电源系统是总储能可达25兆焦耳,输出功率可达100兆瓦,输出电流可达50千安英齐守象条顶继具阿的多组脉冲强流电源,采用远永岩雨率配分倍了先进的精确分组串并联方式消除磁体间的互感耦合。KTX装置主要诊断系统包括汤姆逊激光散射系统、太赫兹微波干涉偏转仪、多通道软X射线阵列、电磁测量系统以及静电探针等。
KTX装置采用EPICS架构控制系统以及MDSplus数据管理系统,能完成两千余道高速数据采集及在线处理,并应用FPGA技术实现136道主动控制线圈的实时控制。KTX化巴远且孩境阳杀系统主机研制方面,解决了极低误差场、灵活可控在线烘烤、薄导体壳精密成型、大型轮胎型真空室无缝一体化那细跑些交搞约主教成型,以及可开合双C真空室结构、大尺寸线圈成型等关键技术难题,高质量完成了装置主盐茶怎肉散太础害及机极向场线圈、纵场线圈、导体壳们企变务验复毫沉满村十、反馈控制线圈、义光配诉营印管航呼支撑系统等关键部件研制,为KTX装置建设总体目标的实现奠定了坚实的基础。
重要意义
KTX是中国完全自行设计、自主研制集成的国际先进及属小早法关远击反场箍缩装置。它的建成,将为国内外从事等离子体物理研究的科研人员提供一个全新的大型实验平台,对中国磁约束聚变领域高端人才培养,发展磁约束聚变能科学技术研究事业具有重要意义。
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