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附件: 国家磁约束核聚变能发展研究专项2015年 项目申报指南和申报要求

一、项目指南 1.

高功率波加热下与稳态运行相兼容的边界等离子体物理研究 针对未来ITER波加热相应物理问题,在EAST上发展特殊的边界等离子体诊断系统.结合数值模拟,对波与边界等离子体相互作用、边界局域模下的有效耦合、靶板粒子流等关键物理问题开展研究,探索实现高功率有效耦合与加热,为ITER长脉冲波加热提供科学技术基础. 2. 聚变堆稳态高约束先进运行模式的探索和机理研究 针对ITER二期稳态运行,探索实现高比压、高自举电流稳态等离子体的有效方法;

在EAST实验装置上探索和发展1-2种先进稳态运行模式,实现BetaN大于

2、密度大于50%密度极限、长脉冲综合集成安全运行.研究实现这一目标的方法、机理,发展必要的测量、控制手段,为ITER发展奠定基础. 3. EAST等离子体关键分布参数对外部功率动态响应的研究 在EAST装置上研究等离子体关键分布参数形成的物理机理及其对外部注入功率动态响应的规律,研究外源功率扰动在等离子体中能量和动量的沉积分布以及对等离子体关键分布参数影响的时空尺度,发展、完善相应时空分辨的关键物理诊断、实时诊断信号的处理和分析技术,为实现等离子体关键参数剖面分布主动控制、实现稳态高约束等离子体运行奠定物理和技术基础,为EAST、ITER稳态运行模式的实现提供参考依据. 4. 等离子体三维物理效应的实验研究 结合理论模拟和HL-2A/2M实验,研究托卡马克中三维效应对等离子体旋转、边界等离子体输运和不稳定性、快离子损失的影响及机理.提高对ITER三维条件下边界等离子体物理和演化动力学的理解和预测能力.发展对边界局域模、电阻壁模、新经典撕裂模和逃逸电子等实现主动控制的共振扰动磁场关键技术. 5. HL-2M先进偏滤器物理及实验研究 利用HL-2M装置开展先进位形偏滤器的物理及数值模拟研究,优化偏滤器设计与制造技术,发展必要的测量分析及控制手段,研究不同概念的先进偏滤器位形及排热、排灰等性能,为将来聚变堆先进偏滤器的研发提供方案. 6. HL-2M装置粒子控制先进技术研究 在HL-2M装置上重点发展强磁场、复合场的中性粒子瞬态测量技术;

研究温度梯度大、磁场复杂、感应强的低温泵载荷和结构,解决加工制造的关键工艺技术问题,研制低温泵抽气系统,研究低温泵结构和抽速对中性粒子密度控制的关系,优化中性气体压强比、降低杂质含量、提高等离子体品质. 7. 大型重载复杂轮廓双层真空室成型焊接及装配关键技术研究 全面消化吸收ITER真空室在设计、研制和规模生产的关键技术,发展大型重载复杂轮廓双层真空室的一系列关键制造技术的建造标准和规范.发展真空室高精度复杂曲面壳体成型及材料稳定化处理技术;

高精度复杂轮廓的自动化装配柔性焊接技术及各类无损检测技术;

发展基于未来聚变堆设计和研制过程中发展的关键技术,完成全尺寸截面的真空室(1/8)扇区的制造. 8. 磁约束聚变堆高氚增殖比及高能量放大倍数包层的设计研究 针对未来磁约束聚变堆氚 自持 对产氚包层高氚增殖比和高能量转换的需求,开展具有较高氚增殖比及较高能量放大倍数的包层设计和实验装置的研制、氚增殖包层模拟装置中子学积分校验研究和几种包层方案中子倍增性能的对比分析,获得聚变中子驱动条件下实验装置的氚增殖比、能量放大倍数和中子能谱等关键参数,提出具有较高氚增殖比及能量放大倍数的包层设计方案,为聚变堆产氚包层的选取及混合能源堆技术路线的判断提供支持. 9. 磁约束聚变堆包层材料中氚循环技术研究 针对未来磁约束聚变堆氘氚等离子体运行模式,研究真空室部件氚驻留机制并建立驻留氚量评估方法;