> 数据图表咨询大家全球设计规模最大的托卡马克装置 ITER 超导磁体系统图
2025-11-1磁约束聚变的原理是通过强磁场束缚带电粒子，延长等离子体约束时间，是目前最接近工程化的路线。有托卡马克、仿星器、场反位形等多种实现方式。托卡马克 Tokamak 是一种利用磁约束实现受控核聚变的装置。其名称来源于俄语，分别代表以下几个部分：环形 toroidal、真空室 kamera、磁 magnit 和线圈 kotushka。这一命名反映了其设计的核心要素，最初由苏联的库尔恰托夫研究所于 20 世纪 50 年代发明。托卡马克作为主流技术标杆，其原理为利用环形磁场（TF 线圈）、极向磁场（PF 线圈）和中心螺线管（CS 线圈）形成螺旋状磁笼，将等离子体约束在环形真空室中。该路线是国际中最广泛运用的一种路线。从几何构型上，托卡马克主要发展为两条重要分支：常规环形托卡马克与球形托卡马克。两者核心物理原理一脉相承，但在装置结构、等离子体性能与工程经济性上各有显著特点，共同推动着聚变能源的探索。常规环形托卡马克拥有最深厚的研究积累和实验基础。其装置呈现类似汽车轮胎的环形，具有较大的环径比（大半径与小半径之比）。由 TF 线圈建立的强环向磁场和等离子体电流产生的极向磁场共同构成约束磁笼，其物理机理已被深入理解，是当前大型国际合作项目的首选方案。该路线的标志性项目是国际热核聚变实验堆（ITER），作为全球在建规模最大的托卡马克装置，旨在演示大规模净能量增益的可行性。我国在该领域的贡献突出，全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），即“实验的先进的超导的托卡马克”，是世界首个实现稳态高约束模运行持续时间达到分钟量级的托卡马克装置，为未来聚变堆的稳态运行提供了关键科学技术支撑。 
