中國(guó)科學(xué)院空天信息研究院和中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)等單位近日聯(lián)合研制出高速高精度激光湯姆遜散射儀，為我國(guó)未來磁約束聚變能裝置的高精度測(cè)量奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

在磁約束聚變反應(yīng)裝置工作過程中，需要對(duì)等離子體電子溫度進(jìn)行提前預(yù)警和實(shí)時(shí)反饋控制，避免等離子體損傷器壁進(jìn)而導(dǎo)致災(zāi)難性后果?；诟哳l高能激光的湯姆遜散射測(cè)量，是精確測(cè)量等離子體電子溫度的唯一可靠測(cè)量手段。

記者從中科院空天信息研究院獲悉，今年5月在“科大一環(huán)”磁約束聚變等離子體裝置開展實(shí)驗(yàn)中，上述散射儀基于重復(fù)頻率200赫茲、單脈沖能量5焦耳的激光脈沖，實(shí)現(xiàn)了小于5電子伏特的電子溫度測(cè)量精度，電子溫度安全預(yù)警時(shí)間間隔達(dá)5毫秒，所獲得的預(yù)警時(shí)間是國(guó)際同類系統(tǒng)的一半，指標(biāo)提高一倍。

科研團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人介紹，激光的工作頻率決定了溫度預(yù)警的采樣時(shí)間間隔，間隔越小，系統(tǒng)預(yù)警越及時(shí)，裝置運(yùn)行安全系數(shù)越高。此前，我國(guó)等離子體溫度診斷采用數(shù)十赫茲的低頻激光器，采樣間隔寬，遇到緊急情況無法及時(shí)預(yù)警，導(dǎo)致裝置運(yùn)行存在巨大風(fēng)險(xiǎn)。

據(jù)了解，研究團(tuán)隊(duì)后續(xù)將開展更高功率、更高頻率激光器研發(fā)和更高精度的診斷實(shí)驗(yàn),為下一代磁約束聚變裝置安全運(yùn)行提供高速預(yù)警手段。