日前，法國原子能委員會（CEA）/磁約束核聚變研究所（IRFM）科研人員傳來好消息：中國科學院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所為WEST研制的兩類鎢銅面向等離子體部件（W/Cu-PFC）試驗模塊在法方獨立開展的高熱負荷（HHF）測試中表現優異。

　　12月8日至11日，IRFM科研人員專程來等離子體所訪問報告了相關結果。其中W/Cu穿管（Monoblock）模塊（圖1）的4號鎢塊承受住了1200次10MW/m²和300次20MW/m²熱負荷輻照；5號鎢塊承受住了500次10MW/m²和500次20MW/m²熱負荷輻照，超出了國際熱核聚變實驗堆ITER對20MW/m²熱負荷輻照300次的要求。另外，W/Cu平板（Flat type）模塊FT1（圖2左）承受住了102次10MW/m²、102次15MW/m²和302次20MW/m²熱負荷輻照；平板模塊FT2（圖2右）承受住了302次10MW/m²、102次15MW/m²和102次20MW/m²熱負荷輻照。平板模塊的輻照結果遠遠超出了5MW/m²的ITER設計要求，刷新了W/Cu平板部件HHF試驗的已知記錄。相關試驗證明了等離子體所W/Cu-PFC連接技術的先進性。

　　W/Cu穿管和平板結構以其高耐熱、低濺射、低滯留和高導熱等優點，為ITER偏濾器靶板和穹頂PFC設計所采用。但因鎢和銅兩種材料的性能差異極大，二者的焊接結合是W/Cu部件的制造難點。為應對EAST長脈沖高參數放電運行，等離子體所聚變堆材料科學與技術研究室自2010年開始與安泰科技以及西安交大開展合作，共同研發W/Cu-PFC的熱等靜壓制造和檢測技術。經過3年的艱苦研發和近1年的批量生產，于2014年初完成了EAST上偏濾器W/Cu-PFC的加工制造。2014年EAST實驗結束后，針對W/Cu-PFC出現的問題，提出維修方案并開發出相應的修復和檢測技術，有力保障了2015年EAST春季實驗的順利進行。該輪實驗中，W/Cu偏濾器承受住了全程烘烤以及數十炮的長脈沖放電考驗。

　　由此，等離子體所在國際上首次實現了W/Cu-PFC的批量生產，進而在EAST上實現了主動冷卻全鎢偏濾器，為ITER鎢偏濾器的關鍵工程技術驗證以及全面開展長脈沖高參數條件下的等離子體與鎢相互作用研究提供了優異的平臺。

圖1. 鎢銅穿管模塊測試結果

圖2. 鎢銅平板模塊測試結果