EAST高功率长脉冲等离子体运行模式下的氢及再循环控制研究取得进展

　　氢及燃料再循环是托卡马克高功率长脉冲等离子体运行的重要科学问题之一。近日，等离子体所真空及壁处理课题组余耀伟副研究员相关研究成果在核聚变顶级期刊Nuclear Fusion杂志发表。

　　该工作在EAST多轮物理实验数据的积累上，对比分析了装置的常规壁处理手段、锂化硅化涂层处理、内置低温泵和锂弹丸注入等技术方法对再循环的影响。研究结果表明，内置式低温泵粒子排出速率可达10²⁰-10²¹ D-atoms/s和再循环系数R_global从1.0降低到0.8，能有效地降低偏滤器靶板区域的中性气压和燃料的再循环效果。涂层处理对控制氢氘比的效果明显优于第一壁烘烤和放电清洗等常规手段，特别是锂化涂层可以将氢氘比降至3%，该工作还对锂弹丸注入技术对再循环的控制问题进行了分析。多种壁处理方法的配合使用能够降低氢氘比、再循环系数，为101秒的H模等离子体获得提供了良好的显著壁条件。相关成果这将对未来EAST和其他聚变装置在更高功率的400-1000秒长脉冲稳态H模等离子体运行提供参考经验。

　　该研究得到了EAST团队大力支持，并且获得了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。

　　文章链接：https://doi.org/10.1088/1741-4326/ab3ead 

　　图1.EAST长脉冲H模等离子体的再循环控制

　　图2.等离子体位型控制对再循环的作用