菊池满教授来访并作HTS-NT示范堆概念研究学术报告

10月23日下午，磁约束聚变专家、亚太物理学会联合会等离子体物理分会代表理事兼首席执行官菊池满（Mitsuru Kikuchi）教授在EAST控制大厅三楼会议室作题为“Concept Study of HTS-NT Pilot Plant”的学术报告。报告会由等离子体所副所长徐国盛主持。

报告中，菊池满教授从聚变堆的功率排出问题出发讨论了聚变堆的设计。H-mode能够提高等离子体约束性能，但边缘局域模（ELM）会在极短时间内把大量能量打到偏滤器靶板，刮削层热流宽度又较窄；同时，维持H-mode还要求穿过分界面的功率高于L-H转换阈值，对于需要长时间运行的聚变堆，这些限制会压缩可用的运行区间。报告据此提出，托卡马克堆设计不宜默认以H-mode为目标，需要探索兼具良好芯部约束和L-mode边缘的先进运行方案。

负三角位形（negative triangularity, NT）是报告介绍的重点。与常规正三角位形相比，负三角位形会产生较大的Shafranov位移，改变俘获电子的进动漂移，并影响湍流稳定性。TCV、DIII-D等装置的研究表明，这种位形可以在L-mode边缘保持较高约束性能，避免H-mode边缘的强ELM热脉冲，并为偏滤器排热留出更大裕量。基于这一物理基础，合作研究团队提出了高温超导负三角位形示范堆HTS-NT的概念设计，希望利用20 T级高温超导磁体缩小装置尺寸，同时保留完整增殖包层和Q≈10的聚变性能，并通过分阶段运行逐步验证高功率长脉冲运行的可行性。

报告结束后，与会人员围绕高温超导磁体应力与屏蔽、无大型超导中心螺线管条件下的电流建立、负三角位形垂直稳定性、氚增殖包层和中子学等问题进行了讨论。该报告将负三角位形物理、高温超导磁体、包层工程与长脉冲运行纳入统一的系统设计框架，深化了与会人员对HTS-NT技术路线及关键工程挑战的认识，也为未来聚变示范堆概念设计和集成验证提供了有益参考。

报告会现场