9月11日，“夸父”又一个关键子系统——离子回旋（ICRF）加热系统顺利通过专家组验收。这标志着我国在高功率射频加热技术领域取得新突破，攻克了离子回旋加热系统核心技术瓶颈，实现该系统全链路国产化与自主可控。

　　“夸父”学名聚变堆主机关键系统综合研究设施项目（CRAFT），是由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所牵头承担的国家“十三五”重大科技基础设施。

　　“离子回旋加热是高功率射频加热技术的一种具体应用形式，它最大的作用以及最大优势就是能直接加热离子。”该院等离子体物理研究所CRAFT离子回旋加热系统负责人秦成明说。

　　“离子回旋加热的原理是射频波的频率与离子在其运动轨道上的回旋频率相匹配，离子吸收射频波的能量，导致其速度增加，进而加热等离子体。”秦成明打了个比方，如果把等离子体中的磁场看作“环形跑道的围栏”，离子会沿着“围栏”做圆周运动，离子回旋加热就如同给“跑步的离子”精准传递“能量棒”，能量越高，等离子体温度越高。

　　秦成明介绍，离子温度是聚变堆“点火”的关键参数。在氘氚聚变反应中，离子温度需达到上亿摄氏度并自持燃烧，直接加热离子能有效提升反应概率。但其波源核心器件长期受国外垄断制约。

　　围绕发射机核心器件兆瓦级电子四极管研制、大功率合成器研制、聚变堆天线设计等关键技术，项目团队经过五年技术攻关，实现兆瓦级电子四极管的研发和国产化；创新设计多路大功率合成网络及低损耗传输器件，实现了宽频段、大功率、千秒级的稳定输出。

　　秦成明表示，未来，该系统可为BEST、CFEDR以及ITER等装置的离子回旋加热系统关键部件的设计提供研发与测试平台，为聚变能源发展提供重要支持，助力国家“双碳”目标实施。（记者 鹿嘉惠 徐旻昊）

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