“大火炉”里的炉底——趣说聚变装置中的偏滤器

　　家在北方的人可能还记得，小时候在冬天很冷的时候都要烧那种燃煤的火炉，用来取暖。一家人围坐在一起，聊些家长里短。小孩还要不时的用火钳把煤渣从炉底夹到撮箕里。不然的话，炉膛里燃烧的煤变成煤渣透过炉箅子掉到炉底太多的会堵塞炉子，火燃烧不旺甚至有可能灭掉。

　　随着我们长大，小时候的科学梦也没有了，大部分人会觉得科学家是一种很奇怪的物种，研究着我们无法理解的事情。可实际上科学并不是一件很复杂的东西，只是从你小时候知道的原理走了一小步，而且并没有走多远。作为同时产生热量的装置，从某种意义上来说：聚变装置托卡马克EAST也是一个小时候用的火炉，只不过是个超级大的“火炉”。

　　那么来观察一下这个火炉，聚变燃料氘氚以等离子体态在“炉膛”——主真空室中燃烧，燃烧后的“炉渣”——氦灰以及混在燃料的其他杂质穿过磁力线组成的“炉箅子”——分界面（separatrix），而进入“炉底”——偏滤器中，紧接着氦灰与杂质就被抽气泵抽走，这个抽气泵就起着火钳的作用啦。

　　叮咚，我们的主角偏滤器已经出来了。我想没有那个火炉可以一直燃烧，而不用清理煤渣。那么再神奇的聚变装置也不能，所以起着收集燃烧后的氦灰及其他杂质的偏滤器在聚变装置中起着非常重要的作用，是聚变反应持续几百秒乃至数天的一个关键部件。而它的作用具体来说就是三部分：

　　一：排出氦灰：“炉渣”排不出怎么办，这是毫无疑问而很关键的一个作用啦。

　　二：杂质控制，也就是排出杂质及屏蔽杂质：反应容器里不可能十分纯净，无法避免总有其他稀奇古怪的杂质进去，统统到偏滤器里然后抽出来。

　　三：排出热量：氦灰和杂质出来不会是凉的，肯定还是温乎乎的，会带着一点热量出来，所以偏滤器还有排出热量的功能。

　　既然偏滤器的作用这么重要，又有氦又有热进来，那么用什么材料做器壁就值得好好选择了。铁可以么？太普通了吧。不锈钢，这个听着感觉好一点。但是我们在这里选用的是钨，也就是平常白炽灯里发光钨丝的钨。它具备高熔点，抗腐蚀等等功能，是目前最优的选择。