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EAST控制大厅中央的电子屏上一直播放着数字96914，这是从2006年至今的实验放电次数。每一次实验，内部人员称之为“一炮”。但这个数字从去年6月20日之后，没有再增加了。
自2020年7月开始，有“人造小太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）开启了新一轮升级改造，整个改造预计将于今年4月完成。
EAST升级改造项目内部施工负责人胡凯说，近百人的科研工程团队每天超过12个小时“争分夺秒”工作，从春节前到现在一直没有休息。
记者在改造现场看到：巨大的行车在这个约三层楼高的装置上方来回穿梭，正将钨铜铸造的第一壁“瓦片”吊入EAST内部环形真空室中。一位工程人员告诉记者：为了追求更小误差，整个实验装置更换的“瓦片”，包括螺栓在内，有数千件，都是编好号码后一一对应地更换。“误差是毫米级的，每一个螺栓都有它固定的位置，一点也不能错。”
参与此次升级改造的中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所王腾博士表示，改造一直按计划进行，目前已经进入尾声。
“目前整个实验装置已经进入降温阶段，改造后的实验装置将在今年夏天启动改造后的第一次放电实验。”王腾说。
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始于去年7月的改造也是“EAST”自2006年建成放电后最大规模的升级改造，甚至也是EAST在整个生命周期中最重要的一次“升级”。
“聚变实验装置国际通用运行寿命都在20至30年”，王腾博士告诉记者：“EAST项目于1998年立项，2000年开工建设，2006年9月26日建成放电，到今年刚好十五年。对于一个实验装置而言，正是‘人到中年’。”
EAST本次升级改造有两件大事，都和温度有关。
第一件事是要更新核心部件“第一壁”的材料，将下偏滤器由石墨材料换成钨铜材料。
为什么要换材料？王腾给记者讲述了改造的基本逻辑。“这就好比人要喝热水，喝60度以下没问题，但要喝更高温度的水，抿一小口也没问题，但是持续喝人就会受不了。同样，EAST实验装置放电时，等离子体的温度可以达到1亿摄氏度，但想要长时间运行如此高温等离子体，如果‘第一壁’材料耐热性能不达标，就会出问题。”
第二件事则是要调整辅助加热系统。众所周知，EAST是一个圆柱形装置，分布了十六个窗口，这些窗口分别连接了不同的辅助加热系统，其中包含多套“射频波加热”系统和“中性束注入”系统来给等离子体加热升温，对比改造前后EAST装置，辅助加热系统的窗口进行了重新调整，以追求更优的空间布局和更高的加热效率。
什么是“射频波加热”系统呢？“它的工作原理类似于生活中的家用微波炉，只不过加热的不是食品而是等离子体”，王腾说：“它的功率更是家用微波炉的数万倍，可以说是中国最大的‘微波炉’了，可以将等离子体加热到上亿度高温。”
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在完成改造后，从今年起，EAST将冲击更高参数等离子体放电。
合肥物质科学研究院等离子体物理研究所曾将“EAST”的科学目标归纳为“三个一”：“1兆安、1亿摄氏度和1000秒”。
其中，“1兆安”是指EAST内等离子体的电流强度；1亿摄氏度则是指等离子体芯部温度；“1000秒”是指长脉冲等离子体持续放电时间。
在实际实验中，若以“单科成绩”算，“1兆安”和“1亿摄氏度”的目标已经完成了两个，只剩下“1000秒”。
2012年，EAST成功获得超过411秒的两千万摄氏度高参数偏滤器等离子体。
“从2012年到现在，411秒的世界纪录始终未被打破。”王腾说：“可见，想要延长这个时间有多难。”
时间意味着什么呢？EAST被称为“小太阳”，真实的太阳已经“燃烧”了45.7亿年，其内部的核聚变还将持续50至60亿年。同样，“小太阳”稳定放电时间越长，意味着人类对于核聚变的控制技术越高超，也为未来稳态、安全、高效的先进商业聚变堆提供物理和工程技术基础。
审核：马翔宇 编辑：李享 校对：李黎
