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维基百科

聚变实验列表

十二月 28, 2022

用于发展聚变能的实验总是会使用专门的装置，这些装置可以根据他们使用的聚变原理和燃料自持方式来进行区分。

Nova Laser，用于惯性约束聚变的实验（1984-1999）

主要区分为磁约束和惯性约束两种。在磁约束中，热等离子体膨胀的趋势被等离子体中的电流和外部线圈产生的磁场之间的洛伦兹力抵消。粒子密度范围趋向于1018-1022 m−3，线性尺寸范围为0.1 m至10m。 粒子和能量约束时间在从几毫秒到超过一秒的范围内，但是配置本身通常通过输入粒子、能量和电流来维持数倍或数千倍的时间。一些理论能够无限期地维持等离子体。

磁约束

环形器

环形器可以是轴对称的，例如托卡马克和反场箍缩（英语：Reversed_field_pinch），也可以是不对称的，比如仿星器。通过放弃环形对称性而获得的额外的自由度可能最终可以产生更好的约束，但工程、理论和实验诊断上的成本十分复杂。仿星器通常具有周期性，例如五倍的旋转对称。反场箍缩，尽管具有一些理论上的优势，例如低磁场线圈，还没有证明是成功的。

托卡马克

装置名称 状态 建造时间 运行时间 地点 所属组织 最大/最小半径 磁场 等离子电流 备注 照片
T-1 关闭 ? 1957-1959 莫斯科   库尔恰托夫研究所 0.625 m/0.13 m 1 T 0.04 MA 首台托卡马克  
T-3 关闭 ? 1962-? 莫斯科   库尔恰托夫研究所 1 m/0.12 m 2.5 T 0.06 MA
ST (Symmetric Tokamak) 关闭 Model C 1970-1974 普林斯顿   普林斯顿等离子体物理实验室 1.09 m/0.13 m 5.0 T 0.13 MA 美国首台托卡马克，从Model C仿星器改造而来
ORMAK (Oak Ridge tokaMAK) 关闭 1971-1976 橡树岭   橡树岭国家实验室 0.8 m/0.23 m 2.5 T 0.34 MA 等离子体温度首次达到20 MK
ATC 关闭 1971-1972 1972-1976 普林斯顿   普林斯顿等离子体物理实验室 0.88 m/0.11 m 2 T 0.05 MA 演示了等离子体压缩  
TFR (Tokamak de Fontenay-aux-Roses) 关闭 1973-1984 丰特奈-欧罗斯   原子能和替代能源委员会 1 m/0.2 m 6 T 0.49
T-10 (Tokamak-10) 关闭 1975-? 莫斯科   库尔恰托夫研究所 1.50 m/0.36 m 4 T 0.6 MA 当时最大的托卡马克装置  
PLT (Princeton Large Torus) 关闭 1975-1986 普林斯顿   普林斯顿等离子体物理实验室 1.32 m/0.4 m 4 T 0.7 MA 等离子体电流首次达到1 MA  
ASDEX (Axially Symmetric Divertor Experiment)[1] 改造 →HL-2A 1980-1990 加兴   Max-Planck-Institut für Plasmaphysik 1.65 m/0.4 m 2.8 T 0.5 MA 1982年发现了H模（英语：High-confinement mode）
TEXTOR [2][3] 关闭 1976-1980 1981-2013 于利希   于利希研究中心 1.75 m/0.47 m 2.8 T 0.8 MA 研究等离子体-壁相互作用
TFTR (Tokamak Fusion Test Reactor)[4] 关闭 1980-1982 1982-1997 普林斯顿   普林斯顿等离子体物理实验室 2.4 m/0.8 m 6 T 3 MA 创造了聚变能输出10.7 MW、等离子体温度510 MK的纪录  
JET [5] 运行中 1978-1983 1983- 卡尔汉姆   Culham Centre for Fusion Energy 2.96 m/0.96 m 4 T 7 MA 创造了聚变能输出16.1 MW的纪录  
Novillo（西班牙语：Tokamak Novillo）[6][7] 关闭 NOVA-II 1983-2004 墨西哥城   Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares 0.23 m/0.06 m 1 T 0.01 MA 研究等离子体-壁相互作用
JT-60 (Japan Torus-60)[8] 改造 →JT-60SA 1985-2010 那珂市   Japan Atomic Energy Research Institute 3.4 m/1.0 m 4 T 3 MA High-beta steady-state operation, highest fusion triple product
DIII-D[9] 运行中 1986[10] 1986- 聖地牙哥 (加利福尼亞州)   General Atomics 1.67 m/0.67 m 2.2 T 3 MA 托卡马克优化设计  
STOR-M (Saskatchewan Torus-Modified)[11] 运行中 1987- 萨斯卡通   Plasma Physics Laboratory (Saskatchewan) 0.46 m/0.125 m 1 T 0.06 MA 研究等离子体加热和反常运输
T-15 改造 →T-15MD 1983-1988 1988-1995 莫斯科   库尔恰托夫研究所 2.43 m/0.7 m 3.6 T 1 MA 首台超导托卡马克  
Tore Supra[12] 改造 →WEST 1988-2011 卡达拉舍   Département de Recherches sur la Fusion Contrôlée 2.25 m/0.7 m 4.5 T 2 MA 主动冷却的大型托卡马克
ADITYA (tokamak) 运行中 1989- 甘地讷格尔   Institute for Plasma Research 0.75 m/0.25 m 1.2 T 0.25 MA
COMPASS (COMPact ASSembly)[13][14] 运行中 1980- 1989- 布拉格   Institute of Plasma Physics AS CR 0.56 m/0.23 m 2.1 T 0.32 MA  
FTU 运行中 1990- 弗拉斯卡蒂   ENEA 0.935 m/0.35 m 8 T 1.6 MA
START [15] 关闭 1990-1998 卡尔汉姆   Culham Centre for Fusion Energy 0.3 m/? 0.5 T 0.31 MA 首台全尺寸球形托卡马克
ASDEX Upgrade (Axially Symmetric Divertor Experiment) 运行中 1991- 加兴   Max-Planck-Institut für Plasmaphysik 1.65 m/0.5 m 2.6 T 1.4 MA  
Alcator C-Mod (Alto Campo Toro)[16] 关闭 1986- 1991-2016 剑桥   麻省理工学院 0.68 m/0.22 m 8 T 2 MA 创造了等离子体压力2.05 bar的纪录  
ISTTOK (Instituto Superior Técnico TOKamak)[17] 运行中 1992- 里斯本   Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear 0.46 m/0.085 m 2.8 T 0.01 MA
TCV (Tokamak à Configuration Variable)[18] 运行中 1992- 洛桑   洛桑联邦理工学院 0.88 m/0.25 m 1.43 T 1.2 MA 聚变研究  
Pegasus Toroidal Experiment[19] 运行中 ? 1996- 麦迪逊   威斯康星大学麦迪逊分校 0.45 m/0.4 m 0.18 T 0.3 MA 极低长宽比  
NSTX (National Spherical Torus Experiment)[20] 运行中 1999- 平原镇Plainsboro Township   普林斯顿等离子体物理实验室 0.85 m/0.68 m 0.3 T 2 MA 研究球形托卡马克理论  
ET (Electric Tokamak) 改造 →ETPD 1998 1999-2006 洛杉矶   加利福尼亚大学洛杉矶分校 5 m/1 m 0.25 T 0.045 当时最大的托卡马克装置  
CDX-U (Current Drive Experiment-Upgrade) 改造 →LTX 2000-2005 普林斯顿   普林斯顿等离子体物理实验室 0.3 m/? m 0.23 T 0.03 MA Study Lithium in plasma walls  
MAST (Mega-Ampere Spherical Tokamak)[21] 改造 →MAST-Upgrade 1997-1999 1999-2013 卡尔汉姆   Culham Centre for Fusion Energy 0.9 m/0.6 m 0.55 T 1.4 MA 研究球形托卡马克聚变  
SST-1 (Steady State Superconducting Tokamak)[22] 运行中 2001- 2005- 甘地讷格尔   Institute for Plasma Research 1.1 m/0.2 m 3 T 0.22 MA Produce a 1000s elongated double null divertor plasma
EAST [23] 运行中 2003-2006 2006- 合肥   中国科学院合肥物质科学研究院 1.85 m/0.4 5m 3.5 T 0.5 MA H模式等离子体在50 MK时自持超过100 s  
KSTAR [24] 运行中 1998-2007 2008- 大田广域市   National Fusion Research Institute 1.8 m/0.5 m 3.5 T 2 MA 全超导托卡马克  
LTX (Lithium Tokamak Experiment) 运行中 2005-2008 2008- 普林斯顿   普林斯顿等离子体物理实验室 0.4 m/? m 0.4 T 0.4 MA Study Lithium in plasma walls  
QUEST (Spherical Tokamak)[25] 运行中 2008- 春日市   Kyushu University 0.68 m/0.4 m 0.25 T 0.02 MA 研究球形托卡马克中的稳态等离子体
Kazakhstan Tokamak for Material testing (KTM) 运行中 2000-2010 2010- 库尔恰托夫   National Nuclear Center of the Republic of Kazakhstan 0.86 m/0.43 m 1 T 0.75 MA Testing of wall and divertor
ST25-HTS[26] 运行中 2012-2015 2015- 卡尔汉姆   Tokamak Energy Ltd 0.25 m/0.125 m 0.1 T 0.02 MA 稳态等离子体  
WEST (Tungsten Environment in Steady-state Tokamak) 运行中 2013-2016 2016- 卡达拉舍   Département de Recherches sur la Fusion Contrôlée 2.5 m/0.5 m 3.7 T 1 MA 主动冷却超导托卡马克  
ST40[27] 运行中 2017-2018 2018- 卡尔汉姆   Tokamak Energy Ltd 0.4 m/0.3 m 3 T 2 MA 首台球形强场托卡马克  
JT-60SA (Japan Torus-60 super, advanced)[28] 建设中 2013-2020? 2020? 那珂   Japan Atomic Energy Research Institute 2.96 m/1.18 m 2.25 T 5.5 MA Optimise plasma configurations for ITER and DEMO with full non-inductive steady-state operation  
ITER[29] 建设中 2013- 2025? 卡达拉舍   ITER Council 6.2 m/2.0 m 5.3 T 15 MA ? Demonstrate feasibility of fusion on a power-plant scale with 500 MW fusion power  
DTT (Divertor Tokamak Test facility)[30] 规划 ? 2022? 弗拉斯卡蒂   ENEA 2.15 m/0.70 m 6 T ? 6 MA ? Divertor design
IGNITOR[31] 规划[32] ? >2024 特羅伊茨克 (車里雅賓斯克州)   ENEA 1.32 m/0.47 m 13 T 11 MA ? Compact fustion reactor with self-sustained plasma and 100 MW of planned fusion power
CFETR [33] 规划 2020? 2030?   中国科学院等离子体物理研究所 5.7 m ? 5 T ? 10 MA ? Bridge gaps between ITER and DEMO, planned fusion power 1000 MW
K-DEMO [34] 规划 2037?   National Fusion Research Institute 6.8 m/2.1 m 7 T 12 MA ? Prototype for the development of commercial fusion reactors with around 2200 MW of fusion power  
DEMO 规划 2031? 2044? ? 9 m/3 m ? 6 T ? 20 MA ? Prototype for a commercial fusion reactor  

仿星器

Device Name Status Construction Operation Type Location Organisation Major/Minor Radius B-field Purpose Image
Model A 关闭 1952-1953 1953-? Figure-8 普林斯顿   普林斯顿等离子体物理实验室 0.3 m/0.02 m 0.1 T First stellarator
Model B 关闭 1953-1954 1954-1959 Figure-8 普林斯顿   普林斯顿等离子体物理实验室 0.3 m/0.02 m 5 T Development of plasma diagnostics
Model B-2 关闭 Figure-8 普林斯顿   普林斯顿等离子体物理实验室 0.3 m/0.02 m 5 T
Model B-3 关闭 1958 Figure-8 普林斯顿   普林斯顿等离子体物理实验室 0.4 m/0.02 m 4 T
Model B-64 关闭 1955 Square 普林斯顿   普林斯顿等离子体物理实验室 ? m/0.05 m 1.8 T
Model B-65 关闭 Racetrack 普林斯顿   普林斯顿等离子体物理实验室
Model B-66 关闭 普林斯顿 普林斯顿等离子体物理实验室
Wendelstein 1-A 关闭 1960 Racetrack 加兴   Max-Planck-Institut für Plasmaphysik 0.35 m/0.02 m 2 T ℓ=3
Wendelstein 1-B 关闭 1960 Racetrack 加兴   Max-Planck-Institut für Plasmaphysik 0.35 m/0.02 m 2 T ℓ=2
Model C 改造 →ST 1957-1962 1962-1969 Racetrack 普林斯顿   普林斯顿等离子体物理实验室 1.9 m/0.07 m 3.5 T Found large plasma losses by Bohm diffusion
L-1 关闭 1963 1963-1971 Lebedev   Lebedev Physical Institute 0.6 m/0.05 m 1 T
SIRIUS 关闭 1964-? 哈尔科夫  
TOR-1 关闭 1967 1967-1973 Lebedev   Lebedev Physical Institute 0.6 m/0.05 m 1 T
TOR-2 关闭 ? 1967-1973 Lebedev   列别杰夫物理研究所 0.63 m/0.036 m 2.5 T
Wendelstein 2-A 关闭 1965-1968 1968-1974 Heliotron 加兴   Max-Planck-Institut für Plasmaphysik 0.5 m/0.05 m 0.6 T Good plasma confinement “Munich mystery”  
Wendelstein 2-B 关闭 ?-1970 1971-? Heliotron 加兴   Max-Planck-Institut für Plasmaphysik 0.5 m/0.055 m 1.25 T Demonstrated similar performance than tokamaks  
L-2 关闭 ? 1975-? Lebedev   Lebedev Physical Institute 1 m/0.11 m 2.0 T
WEGA 改造 →HIDRA 1972-1975 1975-2013 Classical stellarator 格赖夫斯瓦尔德   Max-Planck-Institut für Plasmaphysik 0.72 m/0.15 m 1.4 T Test lower hybrid heating  
Wendelstein 7-A 关闭 ? 1975-1985 Classical stellarator 加兴   Max-Planck-Institut für Plasmaphysik 2 m/0.1 m 3.5 T First "pure" stellarator without plasma current
Heliotron-E 关闭 ? 1980-? Heliotron Template:Country data JP 2.2 m/0.2 m 1.9 T
Heliotron-DR 关闭 ? 1981-? Heliotron Template:Country data JP 0.9 m/0.07 m 0.6 T
Auburn Torsatron 关闭 ? 1984-1990 Torsatron 奥本   奧本大學 0.58 m/0.14 m 0.2 T
Wendelstein 7-AS（德语：Wendelstein 7-AS） 关闭 1982-1988 1988-2002 Modular, advanced stellarator 加兴   Max-Planck-Institut für Plasmaphysik 2 m/0.13 m 2.6 T First H-mode in a stellarator in 1992  
Compact Helical System (CHS) 关闭 ? 1989-? Heliotron 土岐 Template:Country data JP National Institute for Fusion Science 1 m/0.2 m 1.5 T
Compact Auburn Torsatron (CAT) 关闭 ?-1990 1990-2000 Torsatron 奥本   奧本大學 0.53 m/0.11 m 0.1 T Study magnetic flux surfaces
H-1NF[35] 运行中 1992- Heliac 堪培拉   Research School of Physical Sciences and Engineering, Australian National University 1.0 m/0.19 m 0.5 T  
TJ-K[36] 运行中 TJ-IU 1994- Torsatron 基尔   斯图加特大学 0.60 m/0.10 m 0.5 T Teaching
TJ-II[37] 运行中 1991- 1997- flexible Heliac 马德里   National Fusion Laboratory, Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat) 1.5 m/0.28 m 1.2 T Study plasma in flexible configuration
LHD (Large Helical Device)[38] 运行中 1990-1998 1998- Heliotron 土岐 Template:Country data JP National Institute for Fusion Science 3.5 m/0.6 m 3 T Determine feasibility of a stellarator fusion reactor  
HSX (Helically Symmetric Experiment) 运行中 1999- Modular, quasi-helically symmetric 麦迪逊   University of Wisconsin–Madison 1.2 m/0.15 m 1 T investigate plasma transport  
Heliotron J (Heliotron J)[39] 运行中 2000- Heliotron 京都 Template:Country data JP Institute of Advanced Energy 1.2 m/0.1 m 1.5 T Study helical-axis heliotron configuration
Uragan-2(M)[40] ? ? ? Heliotron, Torsatron 哈尔科夫   National Science Center, Kharkiv Institute of Physics and Technology (NSC KIPT) 1.7 m/0.24 m 2.4 T ?
Uragan-3 (M​（乌克兰语）)[40] ? ? ? Torsatron 哈尔科夫   National Science Center, Kharkiv Institute of Physics and Technology (NSC KIPT) 1.0 m/0.12 m 1.3 T ?
Columbia Non-neutral Torus (CNT) 运行中 ? 2004- Circular interlocked coils 纽约   哥伦比亚大学 0.3 m/0.1 m 0.2 T Study of non-neutral plasmas
Quasi-poloidal stellarator (QPS)[41][42] 取消 2001-2007 - Modular 橡树岭   橡树岭国家实验室 0.9 m/0.33 m 1.0 T Stellarator research  
NCSX (National Compact Stellarator Experiment) 取消 2004-2008 - Helias 普林斯顿   普林斯顿等离子体物理实验室 1.4 m/0.32 m 1.7 T High-β stability  
Compact Toroidal Hybrid (CTH) 运行中 ? 2007?- Torsatron 奥本   奧本大學 0.75 m/0.2 m 0.7 T Hybrid stellarator/tokamak
HIDRA (Hybrid Illinois Device for Research and Applications)[43] 运行中 2013-2014 (WEGA) 2014- ? 厄巴纳 (伊利诺伊州)  University of Illinois at Urbana - Champaign 0.72 m/0.19 m 0.5 T 仿星器和托卡马克合二为一的装置  
UST_2[44] 运行中 2013 2014- modular three period quasi-isodynamic 马德里   Charles III University of Madrid 0.29 m/0.04 m 0.089 T 3D printed stellarator  
Wendelstein 7-X[45] 运行中 1996-2015 2015- Helias 格赖夫斯瓦尔德   马克斯-普朗克等离子体物理研究所 5.5 m/0.53 m 3 T Steady-state plasma in fully optimized stellarator  
SCR-1 (Stellarator of Costa Rica) 运行中 2011-2015 2016- Modular 卡塔戈   Instituto Tecnológico de Costa Rica 0.14 m/0.042 m 0.044 T  

反场箍缩（英语：Reversed_field_pinch）

磁镜

球形马克（英语：Spheromak）

  • Template:Sustained Spheromak Physics Experiment

场反向位形（英语：Field-Reversed Configuration）

  • C-2 Tri Alpha EnergyTri_Alpha_Energy（英语：Tri Alpha EnergyTri_Alpha_Energy）
  • C-2U Tri Alpha Energy
  • C-3 (under construction?) Tri Alpha Energy
  • LSX, 华盛顿大学
  • IPA, 华盛顿大学
  • HF, 华盛顿大学
  • IPA-HF, 华盛顿大学

Open field lines

Plasma pinch

  • Trisops - 2 facing theta-pinch guns

懸浮偶極

惯性约束

激光驱动

当前或正在建设的实验设施

固态激光器
  • National Ignition Facility (NIF) at LLNL in California, US[50]
  • Laser Mégajoule of the Commissariat à l'Énergie Atomique in Bordeaux, France (under construction)[51]
  • OMEGA EL Laser at the Laboratory for Laser Energetics, Rochester, US
  • Gekko XII at the Institute for Laser Engineering in Osaka, Japan
  • ISKRA-4 and ISKRA-5 Lasers at the Russian Federal Nuclear Center VNIIEF[52]
  • Pharos laser, 2 beam 1 kJ/pulse (IR) Nd:Glass laser at the Naval Research Laboratories
  • Vulcan laser at the central Laser Facility, Rutherford Appleton Laboratory, 2.6 kJ/pulse (IR) Nd:glass laser
  • Trident laser, at LANL; 3 beams total; 2 x 400 J beams, 100 ps – 1 us; 1 beam ~100 J, 600 fs – 2 ns.
气体激光器
  • NIKE laser at the Naval Research Laboratories, Krypton Fluoride gas laser
  • PALS, formerly the "Asterix IV", at the Academy of Sciences of the Czech Republic,[53] 1 kJ max. output iodine laser at 1.315 micrometre fundamental wavelength

已拆除实验设施

固态激光器
  • 4 pi laser built during the mid 1960s at Lawrence Livermore National Laboratory
  • Long path laser built at LLNL in 1972
  • The two beam Janus laser built at LLNL in 1975
  • The two beam Cyclops laser built at LLNL in 1975
  • The two beam Argus laser built at LLNL in 1976
  • The 20 beam Shiva laser built at LLNL in 1977
  • 24 beam OMEGA laser completed in 1980 at the University of Rochester's Laboratory for Laser Energetics
  • The 10 beam Nova laser (dismantled) at LLNL. (First shot taken, December 1984 – final shot taken and dismantled in 1999)
气体激光器
  • "Single Beam System" or simply "67" after the building number it was housed in, a 1 kJ carbon dioxide laser at Los Alamos National Laboratory
  • Gemini laser, 2 beams, 2.5 kJ carbon dioxide laser at LANL
  • Helios laser, 8 beam, ~10 kJ carbon dioxide laser at LANL — Media at Wikimedia Commons
  • Antares laser at LANL. (40 kJ CO2 laser, largest ever built, production of hot electrons in target plasma due to long wavelength of laser resulted in poor laser/plasma energy coupling)
  • Aurora laser 96 beam 1.3 kJ total krypton fluoride (KrF) laser at LANL
  • Sprite laser few joules/pulse laser at the Central Laser Facility, Rutherford Appleton Laboratory

Z-箍缩

惯性静电约束

磁化靶聚变

  • FRX-L
  • FRCHX
  • General Fusion - under development
  • LINUS project

参考资料

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十二月 28, 2022
聚变实验列表, 此條目目前正依照list, fusion, experiments上的内容进行翻译, 2022年8月15日, 如果您擅长翻译, 並清楚本條目的領域, 欢迎协助翻譯, 改善或校对本條目, 此外, 长期闲置, 未翻譯或影響閱讀的内容可能会被移除, 目前的翻译进度为, 用于发展聚变能的实验总是会使用专门的装置, 这些装置可以根据他们使用的聚变原理和燃料自持方式来进行区分, nova, laser, 用于惯性约束聚变的实验, 1984, 1999, 主要区分为磁约束和惯性约束两种, 在磁约束中, 热等离子体. 此條目目前正依照List of fusion experiments上的内容进行翻译 2022年8月15日 如果您擅长翻译 並清楚本條目的領域 欢迎协助翻譯 改善或校对本條目 此外 长期闲置 未翻譯或影響閱讀的内容可能会被移除 目前的翻译进度为 45 用于发展聚变能的实验总是会使用专门的装置 这些装置可以根据他们使用的聚变原理和燃料自持方式来进行区分 Nova Laser 用于惯性约束聚变的实验 1984 1999 主要区分为磁约束和惯性约束两种 在磁约束中 热等离子体膨胀的趋势被等离子体中的电流和外部线圈产生的磁场之间的洛伦兹力抵消 粒子密度范围趋向于7018100000000000000 1018 7022100000000000000 1022 m 3 线性尺寸范围为0 1 m至10m 粒子和能量约束时间在从几毫秒到超过一秒的范围内 但是配置本身通常通过输入粒子 能量和电流来维持数倍或数千倍的时间 一些理论能够无限期地维持等离子体 目录 1 磁约束 1 1 环形器 1 1 1 托卡马克 1 1 2 仿星器 1 1 3 反场箍缩 英语 Reversed field pinch 1 1 4 磁镜 1 1 5 球形马克 英语 Spheromak 1 1 6 场反向位形 英语 Field Reversed Configuration 1 2 Open field lines 1 2 1 Plasma pinch 1 2 2 懸浮偶極 2 惯性约束 2 1 激光驱动 2 1 1 当前或正在建设的实验设施 2 1 1 1 固态激光器 2 1 1 2 气体激光器 2 1 2 已拆除实验设施 2 1 2 1 固态激光器 2 1 2 2 气体激光器 2 2 Z 箍缩 3 惯性静电约束 4 磁化靶聚变 5 参考资料磁约束 编辑环形器 编辑 环形器可以是轴对称的 例如托卡马克和反场箍缩 英语 Reversed field pinch 也可以是不对称的 比如仿星器 通过放弃环形对称性而获得的额外的自由度可能最终可以产生更好的约束 但工程 理论和实验诊断上的成本十分复杂 仿星器通常具有周期性 例如五倍的旋转对称 反场箍缩 尽管具有一些理论上的优势 例如低磁场线圈 还没有证明是成功的 托卡马克 编辑 装置名称 状态 建造时间 运行时间 地点 所属组织 最大 最小半径 磁场 等离子电流 备注 照片T 1 关闭 1957 1959 莫斯科 库尔恰托夫研究所 0 625 m 0 13 m 1 T 0 04 MA 首台托卡马克 T 3 关闭 1962 莫斯科 库尔恰托夫研究所 1 m 0 12 m 2 5 T 0 06 MAST Symmetric Tokamak 关闭 Model C 1970 1974 普林斯顿 普林斯顿等离子体物理实验室 1 09 m 0 13 m 5 0 T 0 13 MA 美国首台托卡马克 从Model C仿星器改造而来ORMAK Oak Ridge tokaMAK 关闭 1971 1976 橡树岭 橡树岭国家实验室 0 8 m 0 23 m 2 5 T 0 34 MA 等离子体温度首次达到20 MKATC 关闭 1971 1972 1972 1976 普林斯顿 普林斯顿等离子体物理实验室 0 88 m 0 11 m 2 T 0 05 MA 演示了等离子体压缩 TFR Tokamak de Fontenay aux Roses 关闭 1973 1984 丰特奈 欧罗斯 原子能和替代能源委员会 1 m 0 2 m 6 T 0 49T 10 Tokamak 10 关闭 1975 莫斯科 库尔恰托夫研究所 1 50 m 0 36 m 4 T 0 6 MA 当时最大的托卡马克装置 PLT Princeton Large Torus 关闭 1975 1986 普林斯顿 普林斯顿等离子体物理实验室 1 32 m 0 4 m 4 T 0 7 MA 等离子体电流首次达到1 MA ASDEX Axially Symmetric Divertor Experiment 1 改造 HL 2A 1980 1990 加兴 Max Planck Institut fur Plasmaphysik 1 65 m 0 4 m 2 8 T 0 5 MA 1982年发现了H模 英语 High confinement mode TEXTOR 2 3 关闭 1976 1980 1981 2013 于利希 于利希研究中心 1 75 m 0 47 m 2 8 T 0 8 MA 研究等离子体 壁相互作用TFTR Tokamak Fusion Test Reactor 4 关闭 1980 1982 1982 1997 普林斯顿 普林斯顿等离子体物理实验室 2 4 m 0 8 m 6 T 3 MA 创造了聚变能输出10 7 MW 等离子体温度510 MK的纪录 JET 5 运行中 1978 1983 1983 卡尔汉姆 Culham Centre for Fusion Energy 2 96 m 0 96 m 4 T 7 MA 创造了聚变能输出16 1 MW的纪录 Novillo 西班牙语 Tokamak Novillo 6 7 关闭 NOVA II 1983 2004 墨西哥城 Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares 0 23 m 0 06 m 1 T 0 01 MA 研究等离子体 壁相互作用JT 60 Japan Torus 60 8 改造 JT 60SA 1985 2010 那珂市 Japan Atomic Energy Research Institute 3 4 m 1 0 m 4 T 3 MA High beta steady state operation highest fusion triple productDIII D 9 运行中 1986 10 1986 聖地牙哥 加利福尼亞州 General Atomics 1 67 m 0 67 m 2 2 T 3 MA 托卡马克优化设计 STOR M Saskatchewan Torus Modified 11 运行中 1987 萨斯卡通 Plasma Physics Laboratory Saskatchewan 0 46 m 0 125 m 1 T 0 06 MA 研究等离子体加热和反常运输T 15 改造 T 15MD 1983 1988 1988 1995 莫斯科 库尔恰托夫研究所 2 43 m 0 7 m 3 6 T 1 MA 首台超导托卡马克 Tore Supra 12 改造 WEST 1988 2011 卡达拉舍 Departement de Recherches sur la Fusion Controlee 2 25 m 0 7 m 4 5 T 2 MA 主动冷却的大型托卡马克ADITYA tokamak 运行中 1989 甘地讷格尔 Institute for Plasma Research 0 75 m 0 25 m 1 2 T 0 25 MACOMPASS COMPact ASSembly 13 14 运行中 1980 1989 布拉格 Institute of Plasma Physics AS CR 0 56 m 0 23 m 2 1 T 0 32 MA FTU 运行中 1990 弗拉斯卡蒂 ENEA 0 935 m 0 35 m 8 T 1 6 MASTART 15 关闭 1990 1998 卡尔汉姆 Culham Centre for Fusion Energy 0 3 m 0 5 T 0 31 MA 首台全尺寸球形托卡马克ASDEX Upgrade Axially Symmetric Divertor Experiment 运行中 1991 加兴 Max Planck Institut fur Plasmaphysik 1 65 m 0 5 m 2 6 T 1 4 MA Alcator C Mod Alto Campo Toro 16 关闭 1986 1991 2016 剑桥 麻省理工学院 0 68 m 0 22 m 8 T 2 MA 创造了等离子体压力2 05 bar的纪录 ISTTOK Instituto Superior Tecnico TOKamak 17 运行中 1992 里斯本 Instituto de Plasmas e Fusao Nuclear 0 46 m 0 085 m 2 8 T 0 01 MATCV Tokamak a Configuration Variable 18 运行中 1992 洛桑 洛桑联邦理工学院 0 88 m 0 25 m 1 43 T 1 2 MA 聚变研究 Pegasus Toroidal Experiment 19 运行中 1996 麦迪逊 威斯康星大学麦迪逊分校 0 45 m 0 4 m 0 18 T 0 3 MA 极低长宽比 NSTX National Spherical Torus Experiment 20 运行中 1999 平原镇Plainsboro Township 普林斯顿等离子体物理实验室 0 85 m 0 68 m 0 3 T 2 MA 研究球形托卡马克理论 ET Electric Tokamak 改造 ETPD 1998 1999 2006 洛杉矶 加利福尼亚大学洛杉矶分校 5 m 1 m 0 25 T 0 045 当时最大的托卡马克装置 CDX U Current Drive Experiment Upgrade 改造 LTX 2000 2005 普林斯顿 普林斯顿等离子体物理实验室 0 3 m m 0 23 T 0 03 MA Study Lithium in plasma walls MAST Mega Ampere Spherical Tokamak 21 改造 MAST Upgrade 1997 1999 1999 2013 卡尔汉姆 Culham Centre for Fusion Energy 0 9 m 0 6 m 0 55 T 1 4 MA 研究球形托卡马克聚变 SST 1 Steady State Superconducting Tokamak 22 运行中 2001 2005 甘地讷格尔 Institute for Plasma Research 1 1 m 0 2 m 3 T 0 22 MA Produce a 1000s elongated double null divertor plasmaEAST 23 运行中 2003 2006 2006 合肥 中国科学院合肥物质科学研究院 1 85 m 0 4 5m 3 5 T 0 5 MA H模式等离子体在50 MK时自持超过100 s KSTAR 24 运行中 1998 2007 2008 大田广域市 National Fusion Research Institute 1 8 m 0 5 m 3 5 T 2 MA 全超导托卡马克 LTX Lithium Tokamak Experiment 运行中 2005 2008 2008 普林斯顿 普林斯顿等离子体物理实验室 0 4 m m 0 4 T 0 4 MA Study Lithium in plasma walls QUEST Spherical Tokamak 25 运行中 2008 春日市 Kyushu University 0 68 m 0 4 m 0 25 T 0 02 MA 研究球形托卡马克中的稳态等离子体Kazakhstan Tokamak for Material testing KTM 运行中 2000 2010 2010 库尔恰托夫 National Nuclear Center of the Republic of Kazakhstan 0 86 m 0 43 m 1 T 0 75 MA Testing of wall and divertorST25 HTS 26 运行中 2012 2015 2015 卡尔汉姆 Tokamak Energy Ltd 0 25 m 0 125 m 0 1 T 0 02 MA 稳态等离子体 WEST Tungsten Environment in Steady state Tokamak 运行中 2013 2016 2016 卡达拉舍 Departement de Recherches sur la Fusion Controlee 2 5 m 0 5 m 3 7 T 1 MA 主动冷却超导托卡马克 ST40 27 运行中 2017 2018 2018 卡尔汉姆 Tokamak Energy Ltd 0 4 m 0 3 m 3 T 2 MA 首台球形强场托卡马克 JT 60SA Japan Torus 60 super advanced 28 建设中 2013 2020 2020 那珂 Japan Atomic Energy Research Institute 2 96 m 1 18 m 2 25 T 5 5 MA Optimise plasma configurations for ITER and DEMO with full non inductive steady state operation ITER 29 建设中 2013 2025 卡达拉舍 ITER Council 6 2 m 2 0 m 5 3 T 15 MA Demonstrate feasibility of fusion on a power plant scale with 500 MW fusion power DTT Divertor Tokamak Test facility 30 规划 2022 弗拉斯卡蒂 ENEA 2 15 m 0 70 m 6 T 6 MA Divertor designIGNITOR 31 规划 32 gt 2024 特羅伊茨克 車里雅賓斯克州 ENEA 1 32 m 0 47 m 13 T 11 MA Compact fustion reactor with self sustained plasma and 100 MW of planned fusion powerCFETR 33 规划 2020 2030 中国科学院等离子体物理研究所 5 7 m 5 T 10 MA Bridge gaps between ITER and DEMO planned fusion power 1000 MWK DEMO 34 规划 2037 National Fusion Research Institute 6 8 m 2 1 m 7 T 12 MA Prototype for the development of commercial fusion reactors with around 2200 MW of fusion power DEMO 规划 2031 2044 9 m 3 m 6 T 20 MA Prototype for a commercial fusion reactor 仿星器 编辑 Device Name Status Construction Operation Type Location Organisation Major Minor Radius B field Purpose ImageModel A 关闭 1952 1953 1953 Figure 8 普林斯顿 普林斯顿等离子体物理实验室 0 3 m 0 02 m 0 1 T First stellaratorModel B 关闭 1953 1954 1954 1959 Figure 8 普林斯顿 普林斯顿等离子体物理实验室 0 3 m 0 02 m 5 T Development of plasma diagnosticsModel B 2 关闭 Figure 8 普林斯顿 普林斯顿等离子体物理实验室 0 3 m 0 02 m 5 TModel B 3 关闭 1958 Figure 8 普林斯顿 普林斯顿等离子体物理实验室 0 4 m 0 02 m 4 TModel B 64 关闭 1955 Square 普林斯顿 普林斯顿等离子体物理实验室 m 0 05 m 1 8 TModel B 65 关闭 Racetrack 普林斯顿 普林斯顿等离子体物理实验室Model B 66 关闭 普林斯顿 普林斯顿等离子体物理实验室Wendelstein 1 A 关闭 1960 Racetrack 加兴 Max Planck Institut fur Plasmaphysik 0 35 m 0 02 m 2 T ℓ 3Wendelstein 1 B 关闭 1960 Racetrack 加兴 Max Planck Institut fur Plasmaphysik 0 35 m 0 02 m 2 T ℓ 2Model C 改造 ST 1957 1962 1962 1969 Racetrack 普林斯顿 普林斯顿等离子体物理实验室 1 9 m 0 07 m 3 5 T Found large plasma losses by Bohm diffusionL 1 关闭 1963 1963 1971 Lebedev Lebedev Physical Institute 0 6 m 0 05 m 1 TSIRIUS 关闭 1964 哈尔科夫 TOR 1 关闭 1967 1967 1973 Lebedev Lebedev Physical Institute 0 6 m 0 05 m 1 TTOR 2 关闭 1967 1973 Lebedev 列别杰夫物理研究所 0 63 m 0 036 m 2 5 TWendelstein 2 A 关闭 1965 1968 1968 1974 Heliotron 加兴 Max Planck Institut fur Plasmaphysik 0 5 m 0 05 m 0 6 T Good plasma confinement Munich mystery Wendelstein 2 B 关闭 1970 1971 Heliotron 加兴 Max Planck Institut fur Plasmaphysik 0 5 m 0 055 m 1 25 T Demonstrated similar performance than tokamaks L 2 关闭 1975 Lebedev Lebedev Physical Institute 1 m 0 11 m 2 0 TWEGA 改造 HIDRA 1972 1975 1975 2013 Classical stellarator 格赖夫斯瓦尔德 Max Planck Institut fur Plasmaphysik 0 72 m 0 15 m 1 4 T Test lower hybrid heating Wendelstein 7 A 关闭 1975 1985 Classical stellarator 加兴 Max Planck Institut fur Plasmaphysik 2 m 0 1 m 3 5 T First pure stellarator without plasma currentHeliotron E 关闭 1980 Heliotron Template Country data JP 2 2 m 0 2 m 1 9 THeliotron DR 关闭 1981 Heliotron Template Country data JP 0 9 m 0 07 m 0 6 TAuburn Torsatron 关闭 1984 1990 Torsatron 奥本 奧本大學 0 58 m 0 14 m 0 2 TWendelstein 7 AS 德语 Wendelstein 7 AS 关闭 1982 1988 1988 2002 Modular advanced stellarator 加兴 Max Planck Institut fur Plasmaphysik 2 m 0 13 m 2 6 T First H mode in a stellarator in 1992 Compact Helical System CHS 关闭 1989 Heliotron 土岐 Template Country data JP National Institute for Fusion Science 1 m 0 2 m 1 5 TCompact Auburn Torsatron CAT 关闭 1990 1990 2000 Torsatron 奥本 奧本大學 0 53 m 0 11 m 0 1 T Study magnetic flux surfacesH 1NF 35 运行中 1992 Heliac 堪培拉 Research School of Physical Sciences and Engineering Australian National University 1 0 m 0 19 m 0 5 T TJ K 36 运行中 TJ IU 1994 Torsatron 基尔 斯图加特大学 0 60 m 0 10 m 0 5 T TeachingTJ II 37 运行中 1991 1997 flexible Heliac 马德里 National Fusion Laboratory Centro de Investigaciones Energeticas Medioambientales y Tecnologicas Ciemat 1 5 m 0 28 m 1 2 T Study plasma in flexible configurationLHD Large Helical Device 38 运行中 1990 1998 1998 Heliotron 土岐 Template Country data JP National Institute for Fusion Science 3 5 m 0 6 m 3 T Determine feasibility of a stellarator fusion reactor HSX Helically Symmetric Experiment 运行中 1999 Modular quasi helically symmetric 麦迪逊 University of Wisconsin Madison 1 2 m 0 15 m 1 T investigate plasma transport Heliotron J Heliotron J 39 运行中 2000 Heliotron 京都 Template Country data JP Institute of Advanced Energy 1 2 m 0 1 m 1 5 T Study helical axis heliotron configurationUragan 2 M 40 Heliotron Torsatron 哈尔科夫 National Science Center Kharkiv Institute of Physics and Technology NSC KIPT 1 7 m 0 24 m 2 4 T Uragan 3 M 乌克兰语 40 Torsatron 哈尔科夫 National Science Center Kharkiv Institute of Physics and Technology NSC KIPT 1 0 m 0 12 m 1 3 T Columbia Non neutral Torus CNT 运行中 2004 Circular interlocked coils 纽约 哥伦比亚大学 0 3 m 0 1 m 0 2 T Study of non neutral plasmasQuasi poloidal stellarator QPS 41 42 取消 2001 2007 Modular 橡树岭 橡树岭国家实验室 0 9 m 0 33 m 1 0 T Stellarator research NCSX National Compact Stellarator Experiment 取消 2004 2008 Helias 普林斯顿 普林斯顿等离子体物理实验室 1 4 m 0 32 m 1 7 T High b stability Compact Toroidal Hybrid CTH 运行中 2007 Torsatron 奥本 奧本大學 0 75 m 0 2 m 0 7 T Hybrid stellarator tokamakHIDRA Hybrid Illinois Device for Research and Applications 43 运行中 2013 2014 WEGA 2014 厄巴纳 伊利诺伊州 University of Illinois at Urbana Champaign 0 72 m 0 19 m 0 5 T 仿星器和托卡马克合二为一的装置 UST 2 44 运行中 2013 2014 modular three period quasi isodynamic 马德里 Charles III University of Madrid 0 29 m 0 04 m 0 089 T 3D printed stellarator Wendelstein 7 X 45 运行中 1996 2015 2015 Helias 格赖夫斯瓦尔德 马克斯 普朗克等离子体物理研究所 5 5 m 0 53 m 3 T Steady state plasma in fully optimized stellarator SCR 1 Stellarator of Costa Rica 运行中 2011 2015 2016 Modular 卡塔戈 Instituto Tecnologico de Costa Rica 0 14 m 0 042 m 0 044 T 反场箍缩 英语 Reversed field pinch 编辑 RFX Reversed Field eXperiment Consorzio RFX Padova Italy 46 MST Madison Symmetric Torus 威斯康星大学麦迪逊分校 United States 47 T2R Royal Institute of Technology Stockholm Sweden TPE RX AIST Tsukuba Japan KTX Keda Torus eXperiment in China since 2015 48 磁镜 编辑 Baseball I Baseball II 劳伦斯利弗莫尔国家实验室 利弗莫尔 加利福尼亚州 TMX TMX 英语 Tandem Mirror Experiment 劳伦斯利弗莫尔国家实验室 利弗莫尔 加利福尼亚州 MFTF 英语 Mirror Fusion Test Facility 劳伦斯利弗莫尔国家实验室 利弗莫尔 加利福尼亚州 Gas Dynamic Trap 英语 Gas Dynamic Trap Budker Institute of Nuclear Physics 英语 Budker Institute of Nuclear Physics 阿卡杰姆戈罗多克 俄罗斯 球形马克 英语 Spheromak 编辑 Template Sustained Spheromak Physics Experiment场反向位形 英语 Field Reversed Configuration 编辑 C 2 Tri Alpha EnergyTri Alpha Energy 英语 Tri Alpha EnergyTri Alpha Energy C 2U Tri Alpha Energy C 3 under construction Tri Alpha Energy LSX 华盛顿大学 IPA 华盛顿大学 HF 华盛顿大学 IPA HF 华盛顿大学Open field lines 编辑 Plasma pinch 编辑 Trisops 2 facing theta pinch guns懸浮偶極 编辑 懸浮偶極 LDX MIT 哥伦比亚大学 United States 49 惯性约束 编辑激光驱动 编辑 当前或正在建设的实验设施 编辑 固态激光器 编辑 National Ignition Facility NIF at LLNL in California US 50 Laser Megajoule of the Commissariat a l Energie Atomique in Bordeaux France under construction 51 OMEGA EL Laser at the Laboratory for Laser Energetics Rochester US Gekko XII at the Institute for Laser Engineering in Osaka Japan ISKRA 4 and ISKRA 5 Lasers at the Russian Federal Nuclear Center VNIIEF 52 Pharos laser 2 beam 1 kJ pulse IR Nd Glass laser at the Naval Research Laboratories Vulcan laser at the central Laser Facility Rutherford Appleton Laboratory 2 6 kJ pulse IR Nd glass laser Trident laser at LANL 3 beams total 2 x 400 J beams 100 ps 1 us 1 beam 100 J 600 fs 2 ns 气体激光器 编辑 NIKE laser at the Naval Research Laboratories Krypton Fluoride gas laser PALS formerly the Asterix IV at the Academy of Sciences of the Czech Republic 53 1 kJ max output iodine laser at 1 315 micrometre fundamental wavelength已拆除实验设施 编辑 固态激光器 编辑 4 pi laser built during the mid 1960s at Lawrence Livermore National Laboratory Long path laser built at LLNL in 1972 The two beam Janus laser built at LLNL in 1975 The two beam Cyclops laser built at LLNL in 1975 The two beam Argus laser built at LLNL in 1976 The 20 beam Shiva laser built at LLNL in 1977 24 beam OMEGA laser completed in 1980 at the University of Rochester s Laboratory for Laser Energetics The 10 beam Nova laser dismantled at LLNL First shot taken December 1984 final shot taken and dismantled in 1999 气体激光器 编辑 Single Beam System or simply 67 after the building number it was housed in a 1 kJ carbon dioxide laser at Los Alamos National Laboratory Gemini laser 2 beams 2 5 kJ carbon dioxide laser at LANL Helios laser 8 beam 10 kJ carbon dioxide laser at LANL Media at Wikimedia Commons Antares laser at LANL 40 kJ CO2 laser largest ever built production of hot electrons in target plasma due to long wavelength of laser resulted in poor laser plasma energy coupling Aurora laser 96 beam 1 3 kJ total krypton fluoride KrF laser at LANL Sprite laser few joules pulse laser at the Central Laser Facility Rutherford Appleton LaboratoryZ 箍缩 编辑 Z Pulsed Power Facility ZEBRA device at the University of Nevada s Nevada Terawatt Facility 54 Saturn accelerator at Sandia National Laboratory 55 MAGPIE at Imperial College London COBRA at Cornell University PULSOTRON 56 惯性静电约束 编辑Fusor Polywell磁化靶聚变 编辑FRX L FRCHX General Fusion under development LINUS project参考资料 编辑 ASDEX at the Max Planck Institute for Plasma Physics 2019 03 30 原始内容存档于2019 03 30 Forschungszentrum Julich Plasmaphysik IEK 4 www fz juelich de 原始内容存档于2012 12 27 德语 Progress in Fusion Research 30 Years of TEXTOR Tokamak Fusion Test Reactor 2011 04 26 原始内容存档于2011 04 26 EFDA JET the world s largest nuclear fusion research experiment 2006 04 30 原始内容存档于2006 04 30 Instituto 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