近日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所托卡马克物理研究室、德国尤利希研究中心、与美国通用原子能公司等合作，在研究托卡马克偏滤器三维热与粒子沉积物理方面取得新进展。
相关研究结果以 Evidence and modeling of 3D divertor footprint induced by lower hybrid waves on EAST with tungsten divertor operations 为题，发表在 Nuclear Fusion 上。偏滤器靶板高热负荷问题是制约 EAST 长脉冲稳态高性能运行的因素之一。
低杂波产生边界磁拓扑结构改变使闭合磁面内的粒子和热流通过 X 点附近引起的新磁通管排出到靶板上，形成靶板打击点撕裂，进而有效降低主打击点粒子与热负荷，改善偏滤器靶板材料损伤问题。通过 EAST 钨偏滤器运行实验发现，在不同边界安全因子 q95 平台下，偏滤器靶板粒子三维沉积分布与磁力线追踪的模拟结果相符合，验证了低杂波在刮削层产生的螺旋电流与刮削层磁力线分布保持一致。
随着低杂波功率增加，台基区产生粒子排出更多，次打击点和主打击点粒子通量之比增加。该研究对于主动控制偏滤器靶板粒子和热负荷具有重要的参考意义。
该研究受到国家磁约束核聚变能发展研究专项、国家自然科学基金等的资助。