中國最大串節磁鏡裝置組建成功 用於研究可控核聚變

我國向可控核聚變又接近了一步。用於研究磁約束等離子體技術和等離子體領域基礎科學的串節磁鏡裝置（代號KMAX）由中科大組建成功，今年年初已經成功實現放電。這一裝置與此前美、俄等國的類似裝置相比採用了全新的“軸向約束”概念，可能開創可控核聚變技術的一個新研究方向。

我國KMAX裝置（資料圖）

日前，我國最大的串節磁鏡裝置KMAX，由中國科學技術大學孫玄教授組建成功。該裝置長度10米，主要的真空室內徑1.2米， 磁喉處內徑0.3米。

據介紹，該裝置的建立可以很好地響應我國對等離子體發展的需求，豐富了可控熱核聚變研究的多樣化。

磁鏡曾經是聚變最重要的研究對象之一，現代的磁鏡理論表明磁鏡可以在一個更簡單更魯棒的磁位形結構中取得更高的參數。KMAX就是在這背景中誕生，同時，KMAX提出了與以往串節磁鏡完全不同的軸向約束概念，也就是利用場反位形產生的磁勢壘而非靜電勢壘反射或捕獲逃逸粒子。一旦成功，將極大發展現有磁鏡的研究。近期以俄羅斯GDT和美國的C2為代表的裝置在等離子體加熱和約束上取得了一定的突破，表明了線性裝置在聚變上的潛力還有更大的上升空間。

1979年美國製造的TMX的磁鏡裝置示意圖，其原理與KMAX不同

美國TMX裝置製造過程中內景

聚變是一條比較漫長的道路。在這條路上，有很多基礎等離子體要弄清楚，所以KMAX也被定位為一個基礎等離子體實驗裝置，以弄清一些基本過程為主，同時兼顧我國對空間科學發展的需求，開展與空間物理相關的研究內容。比如對我們衞星運行，電力系統的安全運行等有威脅的地磁亞爆現象等，空間中最重要的波動Alfven波等。

KMAX在2012年完全由孫玄完成設計，2013年加工組裝，2014年年初已成功實現了放電，正在開展各項試驗。