一、EAST簡介

??? EAST是我國自行設計研制的世界上第一個“全超導非圓截面托卡馬克”核聚變實驗裝置，它同時具有上億溫度的“超高溫”、零下269度的“超低溫”、“超大電流”、 “超強磁場”、“超高真空”等極限條件，項目難度非常大，它的成功建設和運行是中國可控核聚變研究的里程碑式突破。

??? EAST原名“HT-7U全超導非圓截面托卡馬克裝置”，為使國內外專家易于發音、便于記憶同時又有確切的科學含義，項目的名稱在2003年10月正式由HT-7U改為EAST。它由四個單詞的首字母拼寫而成——實驗“Experimental”、先進“Advanced”、超導“Superconducting”、托卡馬克“Tokamak”，它的中文意思是“先進實驗超導托卡馬克”，同時具有“東方”的含意。中文名稱為“東方超環”。

??? EAST的成功建造和運行為中國磁約束核聚變研究的下一步計劃奠定堅實的物理、工程技術和人才隊伍的堅實基礎。?

世界上第一個全超導托卡馬克EAST

二、EAST大事記

??? 1998年7月通過國家發展計劃委員會立項；

??? 2000年正式開工建設；

??? 2005年底完成總裝；

??? 2006年2月工程調試成功；

??? 2006年9月26日，EAST成功獲得等離子體；

??? 2007年1月23日，EAST成功獲得聚變堆位形等離子體；

??? 2009年，EAST成功獲得穩定重復的60秒非圓截面雙零偏濾器位形等離子體放電；

??? 2010年，EAST成功實現了大于60多倍能量約束時間高約束模式（H模）等離子體放電，100秒1500萬度偏濾器長脈沖等離子體放電，最高等離子體平均電流達1兆安。

??? 2012年，EAST成功獲得超過400秒的兩千萬度高參數偏濾器等離子體；獲得穩定重復超過30秒的高約束等離子體放電。這兩項實驗結果都分別創下世界紀錄，標志著我國在穩態高約束等離子體研究方面走在國際前列。

三、EAST基本原理

??? EAST實驗裝置是一個先進的全超導偏濾器托卡馬克，可對受控核聚變相關的前沿物理問題開展探索性的實驗研究，為未來穩態、安全、高效的先進商業聚變堆提供物理和工程技術基礎。通常被人們稱為“人造小太陽”，它的反應原理和太陽一樣，太陽每天釋放出大量的光和熱，主要就是因為它的內部每天都在不斷地進行核聚變。

??? 核聚變能相比于其他能源有著非常多的優點。首先，原料儲量非常豐富，核聚變的原料——氘和氚能夠從海水中提取出來，一升海水中提取的原料通過核聚變反應生成的能量相當于燃燒300升汽油。這樣算來，地球上的海水至少可以供人類使用上億年。第二，核聚變能特別清潔、環保。不論是核聚變的原料還是生成物，都沒有放射性，也沒有污染環境的氣體產生，所以說一個非常清潔的能源。第三，核聚變能特別安全，它沒有核放射性，所以也就不存在核泄漏和核廢料處置問題，即使出現危險，也只是終止反應，不會對環境和人員造成傷害。因此，核聚變能也就綜合所有的優點于一身，清潔、環保、安全、原料豐富。

　　EAST裝置的科學目標是建造一個具有非圓截面的大型超導托卡馬克裝置及其實驗系統，發展并建立在超導托卡馬克裝置上穩態運行所需要的多種技術，開展穩態、安全、高效運行的先進托卡馬克聚變反應堆基礎物理問題的實驗研究。

　　EAST的建成將為未來先進聚變堆的工程技術和物理基礎做出中國聚變界最重要的貢獻。同時將使我國核聚變研究進入世界先進水平，為人類能在本世紀后半葉實際使用聚變能做出中國的重要貢獻。

　　但是，EAST還只是一個托卡馬克實驗裝置，和其他托卡馬克實驗裝置一樣，它還不能提供給我們巨大的能量，所以EAST還不是一個真正意義上的“人造太陽”。但是EAST卻是人類核聚變研究中重要的環節。

四、EAST的基本構造

　　EAST是一個非常復雜的實驗裝置，它的主要部件有真空室、縱場線圈、極向場線圈、冷屏、外杜瓦、基座等，而這些部件本身也都是一個個復雜的子系統。簡單來說，EAST主要包含以下部件：

??? 內外冷屏　 內外冷屏的作用是有效減少EAST超導磁體的熱負荷，80K的內外冷屏設置在超導磁體與真空室及超導磁體與外真空杜瓦之間，冷屏由液氮或液氦冷卻。

??? 外真空杜瓦　外真空杜瓦為圓桶狀結構，它分為圓頂蓋、中部環體和基座三個部分。外真空杜瓦主要為極向場、縱場真空室等部件提供真空環境，并隔斷外部環境對這幾個大部件所產生的熱交換，同時它將承受裝置大部件所施加的載荷。

??? 超導縱場線圈　超導縱場線圈是由十六個D形線圈沿環向均布組成，該系統可在等離子體中心產生3.5T的環向場，其總安匝數為30MAT。

??? 真空室　真空室是由16個D形截面的扇形全硬段焊接而成，有48個窗口供抽氣、診斷、加熱電流驅動及冷卻通道之用，主要是為熱核聚變反應提供了一個超高真空的運行環境。

??? 超導極向場線圈　超導極向場線圈是由上下對稱分布的中心螺管和四對大線圈組成，線圈采用CICC導體設計方案，超導材料為NbTi,并用超臨界4.5K氦迫流冷卻。

????EAST主要部件示意圖