中国最大串节磁镜装置组建成功 用于研究可控核聚变

我国向可控核聚变又接近了一步。用于研究磁约束等离子体技术和等离子体领域基础科学的串节磁镜装置（代号KMAX）由中科大组建成功，今年年初已经成功实现放电。这一装置与此前美、俄等国的类似装置相比采用了全新的“轴向约束”概念，可能开创可控核聚变技术的一个新研究方向。

我国KMAX装置（资料图）

日前，我国最大的串节磁镜装置KMAX，由中国科学技术大学孙玄教授组建成功。该装置长度10米，主要的真空室内径1.2米， 磁喉处内径0.3米。

据介绍，该装置的建立可以很好地响应我国对等离子体发展的需求，丰富了可控热核聚变研究的多样化。

磁镜曾经是聚变最重要的研究对象之一，现代的磁镜理论表明磁镜可以在一个更简单更鲁棒的磁位形结构中取得更高的参数。KMAX就是在这背景中诞生，同时，KMAX提出了与以往串节磁镜完全不同的轴向约束概念，也就是利用场反位形产生的磁势垒而非静电势垒反射或捕获逃逸粒子。一旦成功，将极大发展现有磁镜的研究。近期以俄罗斯GDT和美国的C2为代表的装置在等离子体加热和约束上取得了一定的突破，表明了线性装置在聚变上的潜力还有更大的上升空间。

1979年美国制造的TMX的磁镜装置示意图，其原理与KMAX不同

美国TMX装置制造过程中内景

聚变是一条比较漫长的道路。在这条路上，有很多基础等离子体要弄清楚，所以KMAX也被定位为一个基础等离子体实验装置，以弄清一些基本过程为主，同时兼顾我国对空间科学发展的需求，开展与空间物理相关的研究内容。比如对我们卫星运行，电力系统的安全运行等有威胁的地磁亚爆现象等，空间中最重要的波动Alfven波等。

KMAX在2012年完全由孙玄完成设计，2013年加工组装，2014年年初已成功实现了放电，正在开展各项试验。