「W7-X」仿星器磁場強度達設計峰值 誤差不到十萬分之一

試驗呈現的表面磁場線（《自然·通訊》雜誌供圖）

科技日報北京12月5日電（記者聶翠蓉）美國能源部（DOE）普林斯頓等離子體物理實驗室（PPPL）官網4日發布公告稱，該實驗室物理學家薩姆·拉澤爾松與德國科學家合作證實，核聚變裝置代號「W7-X」的仿星器能產生與設計值完全一致的高強磁場。實驗中獲得的磁場強度偏離設計值的誤差不到十萬分之一，這一結果成為驗證仿星器用作核聚變模型的關鍵一步。

仿星器概念最早於1951年由著名物理學家萊曼·斯皮策提出，從上世紀70年代開始，大多數核聚變研究聚焦於另一國際熱核聚變裝置——托卡馬克。

兩者都是將氘、氚原子注入反應堆密封裝置再進行「點火」，但托克馬克裝置提供的是對稱二維磁場，這種設計存在安全隱患，釋放的強大磁場有可能擊毀整個反應堆。而仿星器用彎曲的三維磁場將高溫等離子體封閉，磁場完全來自外部線圈，不會出現突然中斷的離子體電流，從而更加安全實用。

W7-X由德國馬克斯普朗克等離子體物理研究所負責建成，是目前全世界最大、設計最複雜、「版本」最新的仿星器。PPPL是與德方合作的主要美方實驗室，負責設計有5個穀倉門大的調整線圈，這些線圈能調控並測量W7-X的磁場強度。

拉澤爾松團隊開展了其中一半驗證W7-X磁場強度的實驗。為測量磁場強度，他們沿著磁場線發射電子束，再用熒光棒切斷磁場線，從而獲得整個磁場表面的橫截面。

拉澤爾松激動地說：「就我們所知，不論是核聚變裝置還是磁場拓撲測量，之前都沒有取得十萬分之一這樣高精確度匹配值。」

他們在發表於《自然·通訊》雜誌上的論文中表示，等離子束理論和超強計算等技術為仿星器帶來全新機遇，W7-X能否為「仿星器是提供核能的最適合概念」做出註解，再過幾年，等離子體物理學會給出最終結論。

[責任編輯:趙清建]