本文转自【科技日报】； 2日，记者从中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所获悉，被称为"人造太阳"的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）在物理实验中取得 重要成果。该研究团队基于边界等离子体与壁相互作用自组织理论，通过物理实验证实了托卡马克密度自由区的存在。相关研究成果已于1月1日发表于国 际学术期刊《科学进展》。 EAST高密度实验示意图。中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所供图 科研团队发展了一种新的理论模型——边界等离子体与壁相互作用自组织（PWSO）理论模型。通过这个模型，团队发现了边界杂质引发的辐射不稳定性 在触发密度极限时的关键作用，解析出了辐射不稳定性的边界，揭示了密度极限的触发机理，并预测了密度极限之外的密度自由区。 在实验中，研究人员依托EAST装置的全金属壁运行环境，利用电子回旋共振加热和预充气协同启动等方法，减少了装置边界的杂质溅射，延迟了密度极 限的到来和等离子体破裂的发生。 研究人员还通过调控靶板的物理条件，降低了靶板钨杂质造成的物理溅射，让等离子体成功突破了密度极限，并平稳进入了预测中的密度自由区。令人振 奋的是，实验结果和PWSO理论预测高度吻合，首次证实了 ...

日前，位于安徽合肥科学岛的中国"人造太阳"全超导托卡马克核聚变实验装置EAST物理实验，基于边界等离子体与壁相互作用自组织理论，证实了托卡 马克密度自由区的存在。相关成果2026年1月1日在国际学术期刊《科学进展》发表。 对于未来聚变堆，聚变功率正比于燃料密度的平方，因此高密度运行是提高聚变能经济性的必然选择。"密度极限"是上世纪末发现的纯经验定标，接近密 度极限的托卡马克运行将引发等离子体破裂，巨大的能量会瞬间释放到装置内壁，影响装置的安全运行。国际聚变界完善了跨装置的经验定标，并在芯部 弹丸注入等特定条件下获得了超密度极限运行，逐步明确触发密度极限的物理过程发生于边界区域，但对其中的物理机制并不十分清楚。 在本项工作中，研究团队发展了边界等离子体与壁相互作用自组织（PWSO）理论模型，指出了边界辐射在密度极限触发中的关键作用，解析出了辐射不 稳定性边界；揭示了密度极限的触发机理，预测了密度极限之外的密度自由区。实验上依托EAST全金属壁运行环境，利用电子回旋共振加热和预充气协 同启动等方法降低边界杂质溅射，主动延迟了密度极限和等离子体破裂的发生。实验上通过控制靶板的物理条件，降低了靶板钨杂质主导的物理溅射 ...

文章核心观点 - 中国“人造太阳”EAST实验装置的研究团队，基于其发展的边界等离子体与壁相互作用自组织理论，首次在实验上证实了托卡马克“密度自由区”的存在，为理解并突破限制聚变堆经济性运行的“密度极限”提供了关键物理依据和实验验证 [1][5][6] 理论与机制突破 - 研究团队发展了边界等离子体与壁相互作用自组织理论模型，指出边界辐射在密度极限触发中的关键作用，并解析出辐射不稳定性边界 [5] - 该理论揭示了密度极限的触发机理，并预测了在传统经验密度极限之外，存在一个“密度自由区” [5] - 对于未来聚变堆，聚变功率正比于燃料密度的平方，因此实现高密度运行是提高聚变能经济性的必然选择 [3] - “密度极限”是一个纯经验定标，接近该极限运行会引发等离子体破裂，瞬间释放的巨大能量将影响装置安全运行 [3] 实验方法与成果 - 实验依托EAST全金属壁运行环境，采用电子回旋共振加热和预充气协同启动等方法，以降低边界杂质溅射，主动延迟了密度极限和等离子体破裂的发生 [5] - 通过控制靶板的物理条件，降低了靶板钨杂质主导的物理溅射，成功引导等离子体突破传统密度极限，进入新的密度自由区 [5][6] - 实验结果与PWSO理论预测高度吻合，首次在实验上证实了托卡马克密度自由区的存在 [6] - 相关成果已于2026年1月1日发表在国际学术期刊《科学进展》上 [1] 行业意义与影响 - 这项创新性工作为理解“密度极限”这一长期困扰国际聚变界的物理问题提供了重要线索 [6] - 该研究为托卡马克装置实现高密度、安全运行提供了重要的物理依据 [6] - 国际聚变界此前已完善了跨装置的经验定标，并在特定条件下获得了超密度极限运行，逐步明确触发过程发生于边界区域，但对其中物理机制并不十分清楚 [3]

此次，我国科研团队发展了边界等离子体与壁相互作用自组织（PWSO）理论模型，发现边界杂质引起的辐射不稳定性在密度极限触发中 的关键作用，揭示了密度极限的触发机理。依托EAST全金属壁运行环境，科研人员利用电子回旋共振加热和预充气协同启动等方法降低边 界杂质溅射，主动延迟了密度极限和等离子体破裂的发生。通过调控靶板的物理条件，降低了靶板钨杂质主导的物理溅射，控制等离子体 突破了密度极限，引导等离子体进入新的密度自由区。实验结果与PWSO理论预测高度吻合，首次证实了托卡马克密度自由区的存在。这 一创新性工作为理解密度极限提供了重要线索，并为托卡马克高密度运行提供了重要的物理依据。 中国"人造太阳"实验找到突破密度极限的方法 1月2日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所科研团队宣布，有"人造太阳"之称的全超导托卡马克核聚变实验装置 （EAST）实验证实托卡马克密度自由区的存在，找到突破密度极限的方法，为磁约束核聚变装置高密度运行提供了重要的物理依据。相关 研究成果发表在国际学术期刊《科学进展》上。 EAST高密度实验示意图。（科研团队提供） 托卡马克装置是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形装置，犹如一 ...

2026.01. 02 本文字数：928，阅读时长大约1.5分钟 来源 | 新华社 封图 | 科研团队提供 EAST实验结果与PWSO理论预测相互印证。（科研团队提供） 此次，我国科研团队发展了边界等离子体与壁相互作用自组织（PWSO）理论模型，发现边界杂质 引起的辐射不稳定性在密度极限触发中的关键作用，揭示了密度极限的触发机理。依托EAST全金 属壁运行环境，科研人员利用电子回旋共振加热和预充气协同启动等方法降低边界杂质溅射，主动 延迟了密度极限和等离子体破裂的发生。通过调控靶板的物理条件，降低了靶板钨杂质主导的物理 溅射，控制等离子体突破了密度极限，引导等离子体进入新的密度自由区。实验结果与PWSO理论 预测高度吻合，首次证实了托卡马克密度自由区的存在。这一创新性工作为理解密度极限提供了重 要线索，并为托卡马克高密度运行提供了重要的物理依据。 这项工作由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所、华中科技大学、法国艾克斯-马 赛大学等单位协作完成，受到了国家磁约束聚变专项的支持。 微信编辑 | 苏小 1月2日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所科研团队宣布，有"人造太阳"之称 的全超导托卡 ...

原标题：中国"人造太阳"实验找到突破密度极限的方法 这项工作由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所、华中科技大学、法国艾克斯-马赛大 学等单位协作完成，受到了国家磁约束聚变专项的支持。 来源：新华社 此次，我国科研团队发展了边界等离子体与壁相互作用自组织（PWSO）理论模型，发现边界杂质引起 的辐射不稳定性在密度极限触发中的关键作用，揭示了密度极限的触发机理。依托EAST全金属壁运行 环境，科研人员利用电子回旋共振加热和预充气协同启动等方法降低边界杂质溅射，主动延迟了密度极 限和等离子体破裂的发生。通过调控靶板的物理条件，降低了靶板钨杂质主导的物理溅射，控制等离子 体突破了密度极限，引导等离子体进入新的密度自由区。实验结果与PWSO理论预测高度吻合，首次证 实了托卡马克密度自由区的存在。这一创新性工作为理解密度极限提供了重要线索，并为托卡马克高密 度运行提供了重要的物理依据。 1月2日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所科研团队宣布，有"人造太阳"之称的全超 导托卡马克核聚变实验装置（EAST）实验证实托卡马克密度自由区的存在，找到突破密度极限的方 法，为磁约束核聚变装置高密度运行提供了 ...

原标题：中国"人造太阳"实验找到突破密度极限的方法 1月2日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所科研团队宣布，有"人造太阳"之称的全超导托卡 马克核聚变实验装置（EAST）实验证实托卡马克密度自由区的存在，找到突破密度极限的方法，为磁约束核 聚变装置高密度运行提供了重要的物理依据。相关研究成果发表在国际学术期刊《科学进展》上。 托卡马克装置是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形装置，犹如一个螺旋形"磁跑道"，锁住高温等离子 体，达到核聚变目的。等离子体密度是托卡马克性能的关键参数之一，直接影响聚变反应速率。过去，科研人 员发现，等离子体密度存在一个极限，一旦达到极限，等离子体就会破裂并逃脱磁场约束，巨大能量释放到装 置内壁，影响装置安全运行。国际聚变界通过长期研究发现，触发密度极限的物理过程发生于等离子体和装置 内壁的边界区域，但对其中的物理机制并不十分清楚。 此次，我国科研团队发展了边界等离子体与壁相互作用自组织（PWSO）理论模型，发现边界杂质引起的辐射 不稳定性在密度极限触发中的关键作用，揭示了密度极限的触发机理。依托EAST全金属壁运行环境，科研人 员利用电子回旋共振加热和预充气协同启动等 ...

中国“人造太阳”核聚变研究突破 - 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所科研团队宣布，其全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）实验证实了托卡马克密度自由区的存在，并找到了突破密度极限的方法[1] - 该研究成果为磁约束核聚变装置实现高密度运行提供了重要的物理依据，相关论文已发表于国际学术期刊《科学进展》[1] - 等离子体密度是托卡马克性能的关键参数，直接影响聚变反应速率，但过去发现存在一个密度极限，超过此极限会导致等离子体破裂并威胁装置安全[1] 突破密度极限的物理机制与实验方法 - 科研团队发展了边界等离子体与壁相互作用自组织（PWSO）理论模型，发现边界杂质引起的辐射不稳定性是触发密度极限的关键机制[2] - 在EAST全金属壁运行环境下，团队利用电子回旋共振加热和预充气协同启动等方法降低边界杂质溅射，成功延迟了密度极限和等离子体破裂的发生[2] - 通过调控靶板的物理条件，降低了靶板钨杂质主导的物理溅射，从而控制等离子体突破了原有密度极限，进入了新的密度自由区，实验结果与PWSO理论预测高度吻合[2] 研究项目的协作与支持 - 此项创新性工作由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所、华中科技大学、法国艾克斯-马赛大学等单位协作完成[2] - 研究工作受到了国家磁约束聚变专项的支持[2] 中阿能源合作与供应商征集 - 相关方正在公开征集《阿拉伯国家采购需求对接中国优良供应商名录（2026-2030）》的入围企业[4] - 征集面向光伏、风电、储能、氢能、电网、生物质、地热、燃煤、CCS、油气、工业节能、充电桩、综合能源服务、数字化解决方案等多个能源领域的中国优质供应商[4] - 供应商征集标准包括：产品质量稳定可靠并符合国际标准、履约信誉和合作诚信度高、技术创新能力领先具备核心竞争力、以及具备出海能力和完善的国际化服务体系[4]

EAST实验结果与PWSO理论预测相互印证。（科研团队提供） 此次，我国科研团队发展了边界等离子体与壁相互作用自组织（PWSO）理论模型， 发现边界杂质引起的辐射不稳定性在密度极限触发中 的关键作用，揭示了密度极限的触发机理。 依托EAST全金属壁运行环境，科研人员利用电子回旋共振加热和预充气协同启动等方法降低边 界杂质溅射，主动延迟了密度极限和等离子体破裂的发生。通过调控靶板的物理条件，降低了靶板钨杂质主导的物理溅射，控制等离子体突 破了密度极限，引导等离子体进入新的密度自由区。 实验结果与PWSO理论预测高度吻合， 首次证实了托卡马克密度自由区的存在。 这一 创新性工作为理解密度极限提供了重要线索，并为托卡马克高密度运行提供了重要的物理依据。 这项工作由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所、华中科技大学、法国艾克斯-马赛大学等单位协作完成，受到了国家磁约 束聚变专项的支持。 据新华社，1月2日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所科研团队宣布， 有"人造太阳"之称的全超导托卡马克核聚变实验 装置（EAST）实验证实托卡马克密度自由区的存在，找到突破密度极限的方法，为磁约束核聚变装置高密 ...

EAST实验结果与PWSO理论预测相互印证。（科研团队提供） 1月2日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所科研团队宣布，有"人造太阳"之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）实验证实托卡 马克密度自由区的存在，找到突破密度极限的方法，为磁约束核聚变装置高密度运行提供了重要的物理依据。相关研究成果发表在国际学术期刊《科学进 展》上。 此次，我国科研团队发展了边界等离子体与壁相互作用自组织（PWSO）理论模型，发现边界杂质引起的辐射不稳定性在密度极限触发中的关键作用，揭示 了密度极限的触发机理。依托EAST全金属壁运行环境，科研人员利用电子回旋共振加热和预充气协同启动等方法降低边界杂质溅射，主动延迟了密度极限 EAST高密度实验示意图。（科研团队提供） 托卡马克装置是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形装置，犹如一个螺旋形"磁跑道"，锁住高温等离子体，达到核聚变目的。等离子体密度是托卡马克 性能的关键参数之一，直接影响聚变反应速率。过去，科研人员发现，等离子体密度存在一个极限，一旦达到极限，等离子体就会破裂并逃脱磁场约束，巨 大能量释放到装置内壁，影响装置安全运行。国际聚变界通过长期研究发现，触 ...