偏濾器是托卡馬克裝置的重要組成部分之一，有關(guān)偏濾器的設(shè)計、建造及運行也一直是磁約束核聚變研究領(lǐng)域中的核心問題之一。近日，等離子體所研究人員在EAST偏濾器幾何封閉性對脫靶過程的影響方面取得新進展，相關(guān)研究成果已經(jīng)發(fā)表在期刊Plasma Phys. Control. Fusion[61, 095007 (2019)]。

　　托卡馬克偏濾器封閉性是指能夠約束在偏濾器區(qū)域中性粒子占偏濾器區(qū)域所產(chǎn)生的全部再循環(huán)中性粒子的比例，即偏濾器封閉程度越好，從偏濾器區(qū)域逃脫的中性粒子比例就越少。在EAST新下鎢偏濾器設(shè)計優(yōu)化過程中，模擬計算結(jié)果表明，通過提高偏濾器封閉性可以顯著增加約束在偏濾器區(qū)域的中性粒子密度，進而提高偏濾器區(qū)域中性氣壓，改善偏濾器粒子排除能力，降低偏濾器靶板區(qū)域電子溫度，有效抑制靶板表面雜質(zhì)濺射，在較低的上游分界面密度條件下即可形成和穩(wěn)定維持部分脫靶/脫靶狀態(tài)，有效緩解偏濾器靶板熱負荷，最終實現(xiàn)對偏濾器靶板熱流粒子流的有效控制。該研究成果對于目前EAST下偏濾器的升級改造及正在推進的CFETR偏濾器設(shè)計有重要意義。

　　以上研究成果得到了EAST團隊及合作者的大力支持，受到了國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、國家磁約束核聚變能發(fā)展研究專項、中科院前沿科學(xué)重點研究項目及其它基金項目的支持，同時也得到了等離子體所神馬高性能集群和中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)超級計算中心的計算支持和幫助。

　　論文鏈接：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6587/ab348f 

　　圖1.中性粒子在具有不同幾何封閉性的偏濾器區(qū)域里軌跡對比

　　圖2.具有不同幾何封閉性的偏濾器靶板物理相關(guān)物理參量隨上游電子密度的變化情況