超蒸发强化换热面向等离子体部件的研究进展

陈镇^1,2，李强¹，魏然¹，王万景¹，谢春意¹，王纪超¹，彭吴擎亮^1,2，耿祥¹，罗广南¹

1. 中国科学院等离子体物理研究所2. 中国科学技术大学研究生院科学岛分院

摘 要：超蒸发冷却概念是目前最有前景的强化换热技术之一,能够承载20～30 MW/m~2的高热负荷。大型托卡马克如欧洲联合环(Joint European torus, JET)等装置均对超蒸发技术开展了大量的研发或应用尝试,同时国际热核聚变试验堆(International thermonuclear experimental reactor,ITER)偏滤器的穹顶(Dome)面向等离子体部件已经计划采用超蒸发强化换热的冷却结构。本文首先详细介绍了JET和ITER的超蒸发部件研发历程,然后,参考JET和ITER的设计,为中国聚变工程试验堆(Chinese fusion engineering test reactor,CFETR)设计了一种新型结构的超蒸发强化换热面向等离子体部件,并开展了部件制备工艺的摸索以及高热负荷测试,部件在高热负荷测试过程中表现出了优异的换热性能。

关键词：面向等离子体部件;偏滤器;强化换热;超蒸发;高热负荷测试;