超导直线等离子体装置“赤霄” 中国科学院合肥物质科学研究院供图

14日，由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体所建设运行的国家重大科技基础设施“聚变堆主机关键系统”的关键子系统“偏滤器等离子体与材料相互作用研究平台”完成测试，该平台的关键设施——超导直线等离子体装置“赤霄”全面建成并投入运行。

“赤霄”长15.5米、重约22.5吨，取名自中国古代十大名剑之一的赤霄剑。测试现场，专家组组长、中国科学技术大学教授叶民友宣布，“赤霄”装置参数达标，我国成为继荷兰后第二个拥有此类装置的国家。

“经现场测试，‘赤霄’最大粒子流大于10的24次方每平方米每秒，也就是每平方米每秒钟可以极速喷射亿亿亿个粒子！其单次放电时间超过1000秒，最高中心磁场高于3特斯拉，综合参数水平目前全球最高。”中国科学院合肥物质科学研究院等离子体所聚变堆材料及部件研究室主任周海山介绍，“赤霄”一出，相当于为“人造太阳”配上了一把“激光利剑”。

据了解，偏滤器是未来聚变堆主机内部服役环境最严苛的部件，其材料在等离子体轰击下的性能演化关系着聚变堆的安全运行。“通俗讲，‘人造太阳’若要实现长时间持续发电，就需要‘抗造’的‘炉壁’，这就要求我们模拟尖端实验环境，测试研制的‘炉壁’是否‘抗造’。”周海山告诉记者，超导直线等离子体装置能够稳定且持续产生高密度等离子体，“不仅速度快，且一次可连续运行24小时以上，对‘炉壁’进行充分考验。”

“依托这一装置，我们能够模拟聚变堆偏滤器的严苛环境和极端条件，深入研究材料在高热流和强粒子流协同环境下的性能表现，为未来聚变堆材料的选择和部件优化提供关键可靠的数据支持。”周海山表示。

该装置的建成，既为聚变堆壁材料及部件的研发与测试提供了世界一流的实验条件，也为国内外材料科学、等离子体物理等相关领域提供了一流研究平台。

（原载于《光明日报》 2025-01-15 08版）