全球最大仿星器W7-X开启新实验活动冲击长脉冲

军工资源网 2026年10月29日

近日,由德国马克斯·普朗克等离子体物理研究所(Max-Planck-Institute for Plasma Physics, IPP)运营的全球最大、最复杂的仿星器聚变装置 Wendelstein 7-X(W7-X)已正式启动最新的 OP2.4 实验活动。本次实验为期三个月,吸引了来自欧洲约 20 个实验室及全球各地的一百多名顶级科学家参与,共同推动仿星器技术向更长脉冲与更高性能挺进。

据了解,OP2.4 实验将重点聚焦高性能等离子体、快速离子与湍流运输以及长脉冲运行三大关键研究领域。科学家团队将借助新型电子回旋共振加热(ECRH)模块与稳态颗粒喷射器,探索精确控制加热功率和等离子体轮廓的方法;同时尝试运用离子回旋共振加热或中性束注入产生高比例高能快离子,以验证计算机物理模型,并进一步探究等离子体内部的主导传输机制。

与传统托卡马克装置不同,W7-X 采用完全扭曲的三维磁场设计,无需强感应电流即可维持等离子体稳定。该装置曾于 2023 年创造了等离子体持续 8 分钟、能量输出达 1.3 吉焦的记录,并在此后完成了系统性的升级维护。在为期 12 周的 OP2.4 实验中,团队计划开展两项突破性长脉冲场景开发:一是实现能量通量达 6 吉焦、放电时间超过 500 秒的目标;二是结合稳态颗粒喷射与氖播种调控,建立长达 2 分钟的高性能辐射散发与等离子体稳态运行模式。

为保证实验高效推进,W7-X 团队采用“统一团队”模式,每个实验日进行 60 至 100 次放电测试,并借助数十套先进诊断系统实时采集数据并修正物理模型。本次实验积累的实测数据与科学发现,不仅将为 2027 年开展的 OP2.5 验证实验及下一代商业化仿星器反应堆设计奠定坚实基础,还将直接反哺 IPP 衍生初创企业 Proxima Fusion 的商业化落地进程。

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