高約束運行模式因其效率高、經(jīng)濟性強，是未來聚變實驗堆和工程堆穩(wěn)態(tài)運行的基本模式。高約束模面臨的最大挑戰(zhàn)是高約束條件下邊緣局域模引起的等離子體邊緣區(qū)溫度、密度臺基的突然崩塌，該過程釋放的強脈沖熱流會導(dǎo)致偏濾器熱負荷過載、靶板材料濺射損傷，大量雜質(zhì)進入芯部等離子體引起大破裂，在實驗裝置上實現(xiàn)長脈沖穩(wěn)態(tài)高約束模挑戰(zhàn)大、難度高。正在開展的第22輪物理實驗中，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所EAST大科學(xué)團隊瞄準托卡馬克穩(wěn)態(tài)高性能等離子體前沿物理研究，解決了等離子體芯部與邊界的物理集成、等離子體與壁相互作用、高功率加熱系統(tǒng)注入耦合、第一壁材料排熱、精密控制、實時診斷、主動冷卻等系列前沿物理和工程技術(shù)問題，實現(xiàn)了超過1億度1066秒的高約束模等離子體運行。
 

　　EAST裝置自2006年建成運行以來，等離子體運行次數(shù)超過15萬次，通過開放共享的建制化管理模式，在穩(wěn)態(tài)等離子體運行的工程和物理上持續(xù)保持國際引領(lǐng)。就長脈沖高約束模運行而言，先后跨越60秒、100秒、400秒等重要里程碑，始終不斷突破自我、挑戰(zhàn)極限，沖擊更高參數(shù)的長脈沖高約束模等離子體運行。2012年實現(xiàn)30秒高約束模，2016年實現(xiàn)60秒高約束模，2017年實現(xiàn)101秒高約束模，2023年實現(xiàn)403秒高約束模，2025年實現(xiàn)1066秒高約束模。
 

實現(xiàn)億度千秒高約束模等離子體運行