超導直線等離子體裝置“赤霄” 中國科學院合肥物質科學研究院供圖

14日，由中國科學院合肥物質科學研究院等離子體所建設運行的國家重大科技基礎設施“聚變堆主機關鍵系統”的關鍵子系統“偏濾器等離子體與材料相互作用研究平台”完成測試，該平台的關鍵設施——超導直線等離子體裝置“赤霄”全面建成並投入運行。

“赤霄”長15.5米、重約22.5噸，取名自中國古代十大名劍之一的赤霄劍。測試現場，專家組組長、中國科學技術大學教授葉民友宣布，“赤霄”裝置參數達標，我國成為繼荷蘭后第二個擁有此類裝置的國家。

“經現場測試，‘赤霄’最大粒子流大於10的24次方每平方米每秒，也就是每平方米每秒鐘可以極速噴射億億億個粒子！其單次放電時間超過1000秒，最高中心磁場高於3特斯拉，綜合參數水平目前全球最高。”中國科學院合肥物質科學研究院等離子體所聚變堆材料及部件研究室主任周海山介紹，“赤霄”一出，相當於為“人造太陽”配上了一把“激光利劍”。

據了解，偏濾器是未來聚變堆主機內部服役環境最嚴苛的部件，其材料在等離子體轟擊下的性能演化關系著聚變堆的安全運行。“通俗講，‘人造太陽’若要實現長時間持續發電，就需要‘抗造’的‘爐壁’，這就要求我們模擬尖端實驗環境，測試研制的‘爐壁’是否‘抗造’。”周海山告訴記者，超導直線等離子體裝置能夠穩定且持續產生高密度等離子體，“不僅速度快，且一次可連續運行24小時以上，對‘爐壁’進行充分考驗。”

“依托這一裝置，我們能夠模擬聚變堆偏濾器的嚴苛環境和極端條件，深入研究材料在高熱流和強粒子流協同環境下的性能表現，為未來聚變堆材料的選擇和部件優化提供關鍵可靠的數據支持。”周海山表示。

該裝置的建成，既為聚變堆壁材料及部件的研發與測試提供了世界一流的實驗條件，也為國內外材料科學、等離子體物理等相關領域提供了一流研究平台。（記者丁一鳴、常河）

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