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我国“人造太阳”实现一亿摄氏度运行

科普小知识2021-09-23 07:23:33
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几天前,*电视台播出了一条重要新闻——中国科学仪器的“东方超级环”取得了重大突破。等离子体中心的电子温度在近10秒内首次达到1亿摄氏度。这个消息立刻引起了人们的注意。什么是“东方超级环”?这个实验是什么意思?

目前,世界正面临严重的能源短缺和环境污染问题。寻找新能源迫在眉睫。核聚变能源是目前人类替代化石能源和可持续发展最理想的新能源。全球科学家和科技界正在全力解决关键问题,开发清洁的核聚变能源。

我国“人造太阳”实现一亿摄氏度运行

“东方”是中国科学院等离子体物理研究所自主设计和研制的磁约束核聚变实验装置。这也是世界上第一个非圆形截面的全超导托卡马克。它的科学目标是使海水中丰富的氘和氚在高温条件下像太阳一样进行核聚变,为人类提供源源不断的清洁能源。因此,它也被称为“人造太阳”。

本次实验获得的实验参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需的物理条件,标志着我国未来聚变堆实验运行的关键一步,为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。

人们为这一重大技术突破而欢欣鼓舞,在这一突破背后,有太多的“梦想家”付出了艰辛的努力。其中,中国的高科技企业湖北株日电气有限公司也为这一科学仪器贡献了智慧。

结果表明,EAST装置在初始实验过程中会产生大量的低次谐波和间谐波,并表现出不同程度的传导放大,严重威胁EAST装置本身和电网系统的安全稳定运行。低次谐波,尤其是二次谐波和间次谐波的控制难度亟待解决。

作为我国电能质量优化技术领域的龙头企业,太阳跟踪电瞄准技术是一个技术难题,与中国科学院等离子体物理研究所联合研制了低频抑制混合滤波实验装置。创新性地将低次谐波抑制和无功功率补偿功能结合起来,突破了传统无源滤波装置滤波效果、有源电力滤波器有源滤波能力和技术成本的限制,在有源电力滤波器的电压应用、极限容量和间谐波控制方面取得突破,达到世界领先水平。

该技术有效模拟了EAST极向场电源的电网阻抗特性和谐波发射特性,完成了技术路线验证,实现了低频谐波的有效抑制。它不仅为解决EAST低次谐波问题提供了有效的方案和科学的实验数据,也为国内外其他科学仪器和许多工业现场的低次谐波控制提供了技术支持。

2017年11月,中国科学院太阳跟踪电学与等离子体研究所联合开发的“低频抑制混合滤波器实验装置”项目在湖北襄阳通过验收,并得到了知名大学和科研机构评估专家的高度评价。