西物院首次获得国家重大科研仪器研制项目资助

近日，国家自然科学基金委员会公布了2023年国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目立项信息，核工业西南物理研究院(以下简称"西物院")聚变科学所邓必河研究员申报的“高分辨聚变等离子体多尺度湍流相干散射诊断系统及核心技术的研制”项目成功获批，这是西物院首次获得该项目资助，实现了历史性突破。

核工业西南物理研究院科研团队

受控核聚变等离子体的约束性能是由湍流导致的反常输运过程决定的，它会影响聚变点火、等离子体的加热效率、以及将来聚变反应堆的经济效益。湍流和输运是自然科学基金十四五发展规划重点发展领域16(热核聚变中的关键科学问题)中列明的首要科学问题。1980年开始，在托卡马克高约束运行模式中，等离子体离子回旋尺度的湍流得到抑制而改善了离子的输运，但是电子的反常输运依然存在。科研人员借助于最新的超级计算技术，更加精确的数值模拟，揭示了从离子回旋到电子回旋多尺度湍流的非线性耦合特征，以及多尺度湍流和电子的反常输运的关联。实验表明，电子回旋尺度湍流幅度很小，难以探测，因此电子反常输运的实验研究是一个世界科学难题。

中国工程物理研究院电子工程研究所科研团队

由西物院和中国工程物理研究院电子工程研究所十名科研人员联合组成的项目团队聚焦电子反常输运这一科学前沿，提出自主研制大功率光泵远红外激光技术和高灵敏高频太赫兹肖特基混频器技术的创新方案，并以此两项核心技术为基础研制世界领先的高分辨聚变等离子体多尺度湍流相干散射诊断系统。该项目的获批是对西物院在多尺度湍流诊断仪器研制和电子反常输运研究领域前瞻性研究能力的巨大肯定。项目的执行将有助于我国突破大功率光泵远红外激光器和高灵敏太赫兹肖特基混频器这两个数十年来困扰我国聚变研究的核心技术，满足聚变研究中等离子体密度、磁场等核心基础参数时空分布的诊断技术需求，同时也可以促进我国太赫兹领域的科技进步。而以此为基础研制的多尺度湍流诊断仪器，将应用于新一代人造太阳“中国环流三号”的湍流输运研究，使我国在该研究领域跻身世界前沿，为解决电子反常输运这一世界科学难题贡献中国智慧。

国家重大科研仪器研制项目是国家自然科学基金资助体量最大的单体项目，面向科学前沿和国家需求，以科学目标为导向，资助对促进科学发展、探索自然规律和开拓研究领域具有重要作用的原创性科研仪器与核心部件的研制，以提升我国的原始创新能力。