学霸的军工科研系统 学霸的军工科研系统 第1484节

  但对于“约束高温等离子体”这个目标而言，2.8t仍然是一个不太稳妥的数字。

  在托卡马克装置运行的过程中，绝大部分杂质以及扰动都出现在等离子体边缘，因此需要将这部分的粒子和热量引导到一个专用靶板上。

  而这个“边缘范围”如果过大那么在除杂过程中造成的能量损失就会越明显。

  “我专门用那份资料里面提供的方法算了算。”宋金航回答道，“按照咱们这次的参数，要维持等离子体稳定存在的理论磁感应强度是2.63t，所以如果理论是正确的话，问题……应该不大。”

  “我担心的是咱们的线圈还有传感器……”丁宣看着前面的大屏幕，此时hl2a已经进入了辉光放电清理程序，也就是用低压氩气的电离放电来轰击真空室内壁，与紧随其后的硼化程序共同作用，使壁面沉积一层薄膜，用以吸附和清理后续运行中可能产生的杂质。

  此时此刻，一切数据都维持在远低于黄色区间的范围内。

  “我知道。”直到光谱仪检测结果出炉，宋金航才继续了刚才的话题，“所以咱们不是特地降低了芯部温度么……这样哪怕q值降低一点，至少稳定性能提上去。”

  q值，是指净能量增益。

  只有q>1的时候，聚变反应在能量核算上才是有收益的。

  实际由于维持等离子体的存在需要高昂的代价，早期大部分聚变试验的q都是小于1的。

  当然就研究过程而言，这是必然要经历的代价。

  就像被瓦特改进之前的蒸汽机，效率也只有可怜的1%左右。

  丁宣张了张嘴，但这次并没有开口。

  因为hl2a的启动流程，此时已经到了第一个关键阶段。

  “准备注入燃料气体，氘气，目标初始压强3毫托。”

  精密的压电阀开启，微量的高纯氘气被注入已臻于完美的真空环境。

  真空计读数产生了一个微小的、被精确控制的波动。

  “等离子体生成准备就绪。”工程师深吸一口气，汇报道。

  “启动中心螺线管预电离程序，ecrh系统预热。”

  “中心螺线管电流快速爬升…欧姆加热场建立！”

  “ecrh系统启动，微波功率注入……”

  “……”

  真空室内，原本一片漆黑的核心区域，猛地爆发出一团刺目的、细丝状的亮白色电弧。

  这光芒极其短暂，却宣告了物质的第四态——等离子体的诞生。

  当然，没有任何光学设备能够直接观测到这一幕，但指挥室大屏幕上的数据，却毫无疑问地指向了相同的结果。

  “频率110ghz，功率1.5mw，等离子体电流建立！”

  随着邝忠昕的汇报声响起，主控室内响起几阵压抑的掌声。

  跟另外两个试验组有所不同，试验三组的主要研究方向在于hl2a设施本身，因此会直接参与系统操作。

  “维持电流爬升速率，目标等离子体电流1.0ma，中性束注入系统准备。”周新同发出指令的声音中也带上了些许颤抖。

  中心螺线管的电流变化更加剧烈，感生的强大环向电流在等离子体中奔涌。

  在无人能够直视的地方，等离子体环的强度迅速增强，颜色也转为明亮的橙黄色。

  “等离子体电流达到0.8ma！中性束注入启动！能量80kev，功率5mw！”邝忠昕继续报告。

  装置侧方的中性束注入器发出耀眼的白光和嘶嘶的粒子流声响，高能的氘氚原子束穿透磁场，贯入等离子体核心。

  等离子体芯部的等效温度进一步向上，很快便突破了2000万c。

  “继续注入！ecrh功率提升至3mw！”周新同的声音陡然拔高了一丝，显然前半段无比顺畅的过程也加强了他的信心，“目标，触发h模！”

  很快，就在加热总功率突破某个临界点的瞬间——

  “边缘温度梯度突变！密度剖面改变！d_α辐射信号骤降！”邝忠昕几乎是喊了出来，“进入高约束模式了！”

  当加热功率超过某个阈值时，等离子体边缘会发生“l-h转换”。

  此时等离子体边缘会自发形成一道“运输势垒”，大大减少能量和粒子从核心向外的损失，显著提高约束性能和中心温度/密度。

  也意味着在外部条件理想的情况下，等离子体终于可以维持自发存在。

  主控室内一片寂静，只有设备运行的嗡鸣和急促的呼吸声。

  屏幕上，代表能量约束时间的指标如同挣脱了束缚，猛地向上飙升，瞬间达到了常规l模的数倍！

  等离子体边缘那道无形的“运输势垒”已然形成，将狂暴的能量和粒子死死锁在核心区域。

  “约束时间……超过1.5秒，还在上升！”

  对于hl-2a这个级别的装置来说，等离子体不稳定的问题往往出现在最初3秒内以及运行的最末端。

  中间的工作过程反而相对平稳。

  因此，短暂的兴奋在几位组长脸上掠过。

  但邝忠昕的声音立刻将所有人拉回现实：

  “h模维持不稳定，注意边缘局域模活动！磁探针监测到异常扰动波形，幅度在增大！”

  为了追求运行时间而过于极限的设定还是造成了影响。

  按照过去的经验，一旦等离子体边缘开始波动，尤其是在高约束模式的早期，就会很快进入正反馈失控，最终导致热猝灭。

  但这一次，他们却从那份资料中提前找到了应对的“法宝”。

  “启动共振磁扰动线圈，按照7号方案施加扰动磁场！”

  喊出指令的同时，周新同瞄了一眼身后不远处的丁宣——

  这项控制方案，正是由后者发掘，并最终组织成为具体操作程序的。

  在rmp线圈的精准干预下屏幕上的磁扰动波形幅度开始减小，并逐渐稳定在一个低水平状态，就像被一只无形之手所抚平。

  整个过程与那份神秘资料中预测的响应曲线高度吻合。

  周新同的目光在成功抑制elm的屏幕数据和旁边一个不起眼的角落——那里显示着执行方案来源的简短标记“cns-algo v2.0”——之间快速扫过。

  “约束时间30秒，边缘局域模恢复自稳定！”邝忠昕明显如释重负，在说出这句话的同时，整个人向后靠在了椅背上。

  所有人都知道这意味着托卡马克点火过程的顺利完成。

  但周新同却提前制止了尚未到来的掌声：

  “elm初步抑制成功。但这才刚刚开始，维持住h模，注意各项参数平衡，尤其是偏滤器热负荷……”

  “记住今天的目标，我们现在距离成功还很远，不要分心。”

  第1671章 为什么会找上我们？

  时间在高度紧张的监控和精准调控中一分一秒地流逝。

  主控室的大屏幕上，一个醒目的计时器数字不断跳动：

  500……

  1000……

  2000……

  hl-2a装置内的等离子体，在强大的磁场约束和持续的能量注入下，如同一个被驯服的微型太阳，持续散发着惊人的光和热。

  中心电子温度稳稳维持在5000万摄氏度以上，等离子体电流稳定在1.15兆安培。

  这已经远远打破了之前由east保持的百秒级h模运行纪录，并且还在不断刷新。

  然而，挑战也如影随形。

  “偏滤器靶板热负荷持续升高！红外成像显示局部区域温度已超过1800摄氏度！接近一级警报阈值！”

  长时间的高功率运行下，即使有硼化壁的保护，高温等离子体对材料尤其是偏滤器区域的侵蚀依然严重，产生的杂质被带入等离子体核心，辐射出大量能量，不仅损失能量，还会冷却等离子体。

  “注入少量氖气，进行主动辐射冷却，目标将峰值热负荷降低15%。”

  周新同盯着热负荷分布图，迅速决策。

  这是常规的应对策略之一。

  “注入氖气，流量设定。”

  操作员执行。

  光谱仪上立刻显示出代表氖元素的谱线强度飙升。

  氖气在高温下被电离，其离子在等离子体边缘区域辐射出能量，如同在灼热的靶板前撑起一把无形的“遮阳伞”。

  红外图像上，靶板最红热的区域颜色肉眼可见地变暗了一些，温度读数开始回落。

  “热负荷下降，效果明显，但杂质辐射总功率仍在高位。”

  “继续监控，必要时重复氖气注入或调整注入位置。”

  说完这句话之后，周新同暗自叹了口气。

  实际上，到了这一步，他基本上已经相信了那份资料的真实性。

  如果不是对等离子体的控制策略趋近完美，那么他们绝无可能得到如此夸张的成绩。

  而他也不得不承认，现在是hl2a的性能，和西南物理研究所的水平，限制了整个试验更进一步。

  “那就看看，我们究竟能做到何种程度吧……”

  周新同的好胜心逐渐燃起。

  “电流剖面有轻微偏移，注意lhcd驱动效率。”他再次提醒道。

  “收到，正在调整低杂波注入角度和频谱。”工程师的手指在控制台上飞快敲击，试图优化电流驱动效率，维持等离子体电流的稳定。

  但在计时器的千位数跳到“3”之后，局面终究还是急转直下。

  代表磁流体稳定性的监控台开始闪烁黄灯，数根磁探针的信号曲线也同时疯狂抖动！

  “警报，边界局域模再次爆发！能量释放预估0.75兆焦！”邝忠昕的声音响彻主控室。

  0.75兆焦的能量释放，会瞬间将大量粒子和能量倾泻到偏滤器靶板上。