第545章 這是個好日子
徐蒙和葉臻、陽源對視了一眼，轉身跟上了高長安。
高長安帶著他上了三樓，推開了盡頭一間小會議室的門。
肖宿已經坐在裡面了，手邊擺著一台打開的平板電腦，屏幕上是一組托卡馬克的磁約束位形數據。
見徐蒙進來，他抬了抬頭。
「你們的托卡馬克，現在具體是什麼情況？」
徐蒙深吸了一口氣，從頭講起。
他們研究所的托卡馬克裝置名叫「夸父」，在去年已經完成了等離子體溫度超過一億度、持續約束時間突破一百秒的實驗，這個成績在全球可控核聚變領域都是穩居第一梯隊的了。
但是，距離真正的工程化應用還是有非常遙遠的一段距離的，核心瓶頸主要有三個：第一個就是等離子體的穩態約束時間不長。
邊界局域模和扭曲模這些不穩定性會不斷撕裂磁約束場，導致約束時間只能做到百秒量級。
這也是徐蒙目前最頭疼的一個問題了。
要從一百秒的約束時間，躍升到肖宿需要的月級燃燒，光靠「夸父」現在的位形設計是不可能的，必須要把邊界局域模的爆發頻率和強度都壓下去，而且至少要壓下一個數量級，讓邊緣不再像海浪一樣反反覆覆地拍打約束壁才行。
而要達到這樣的效果就需要重新設計邊緣磁剪切，讓邊界層的磁力線更「陡」，用幾何本身堵死不穩定性的增長通道。
而芯部的扭曲模，則需要靠中心電流剖面的主動整形來抑制，主動把電流分布修成一種不容易激發扭曲的形態。
說起來就幾句話，但是做起來，每一行都需要新的控制算法、新的線圈配比方案，甚至是新的診斷手段去實時感知等離子體內部的細微變化，根本沒那麼容易推進。
徐蒙他們這些年一直在往這個方向推，但是因為底層的磁體位形先天就有缺口，進展十分的緩慢，幾乎可以說是一直在原地踏步。
第二個瓶頸就是高熱負荷部件的材料問題了。
要知道在聚變堆裡面最慘的位置就是偏濾器靶板了。那裡是等離子體廢熱和粒子流排出的唯一通道，所有從約束區泄漏出來的能量都要撞到那塊板上。
現在「夸父」靶板承受的熱流密度已經逼近鎢合金的物理極限了，再高就會開始熔化、升華、濺射，而濺射出來的鎢雜質又會反過來污染等離子體，最終形成惡性循環。
肖宿圖紙上寫的那個熱流密度比「夸父」現在能承受的還高出了一個數量級，徐蒙算了無數次，現有的任何材料體系根本沒有能夠扛住的，要想達到那個效果，除非材料本身的微觀結構被重新設計，從原子排列的層面把熱傳導路徑和力學承載路徑解耦，讓材料既能導熱又不被熱應力撕裂。
這一點他們根本沒有想過。
而第三個問題就是聚變增益太低了。
現在最好的Q值剛過一，離Q大於五十的目標還隔著很長的一段距離。
這條路，每一項都是硬骨頭，每一項都需要時間、人才、和一點運氣。
「肖教授，我這樣說可能有點喪氣。」徐蒙苦笑了一下，「但這就是我們目前的真實水平。」
「要達到你圖紙上的指標，我這心裡，說實話，沒底。」
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肖宿聽他說完，沒有馬上說話。
徐蒙說的這些，他在設計飛船推進系統的時候就已經想到了。
約束穩定性、材料熱負荷、聚變增益，這三個問題只要是研究核聚變都不可能忽略的，而且每一個都是硬骨頭。
尤其是第二個，偏濾器材料的熱流密度問題，這不是普通的優化和調整就能解決的。
他之前已經讓逆材料實驗室做過相關的材料逆向設計了，結果出來之後，熱流密度上限確實有了數量級的提升，但是材料製備的複雜程度也上了一個台階，需要優化調整的地方還有很多。
「你說的這些問題，我都知道。」
肖宿端起杯子喝了一口水，「材料那邊我讓逆材料實驗室先做了前期工作，熱流密度的問題可以在三個月內解決。
約束穩定性可以用和樂反饋控制框架來做，這個方案的理論部分我已經寫完了，拿到你們現有裝置的參數之後就可以開始做控制系統的適配。
增益的問題，本質是前兩個問題的結果。
如果約束穩定性上去了，熱負荷材料也跟上了，Q值自然就上去了。」
他放下杯子，目光平靜地看著徐蒙：「我過兩天會跟你去一趟等離子體所，看看現在的裝置到底什麼情況，有些東西，光看數據還不夠。」
徐蒙先是一愣，隨即心裡湧起一陣說不清的興奮。
不管那個Q大於五十的目標到底能不能達到，肖宿願意去他們那裡指導實驗，這本身就是一件天大的好事啊。
哪怕最後只解決了其中一兩個問題，對整個可控核聚變領域來說都是往前推了一大步。
「好的！肖教授，我這就安排。」徐蒙的聲音都高了幾分。
肖宿點了點頭。
窗外的天色已經暗了下來。
小樓外面的路燈亮了起來，在濕潤的夜裡暈開一團團橘黃色的光圈。
徐蒙走出會議室的時候，腳步比來時輕快了不少。
葉臻和陽源還在樓下等著，看到他的臉色，兩人都笑了。
「怎麼樣？」葉臻問。
徐蒙說著，自己都沒忍住笑出來，「走吧，去吃飯，今天這樣的大日子，值得慶祝慶祝啊。」
高長安帶著他上了三樓，推開了盡頭一間小會議室的門。
肖宿已經坐在裡面了，手邊擺著一台打開的平板電腦，屏幕上是一組托卡馬克的磁約束位形數據。
見徐蒙進來，他抬了抬頭。
「你們的托卡馬克，現在具體是什麼情況？」
徐蒙深吸了一口氣，從頭講起。
他們研究所的托卡馬克裝置名叫「夸父」，在去年已經完成了等離子體溫度超過一億度、持續約束時間突破一百秒的實驗，這個成績在全球可控核聚變領域都是穩居第一梯隊的了。
但是，距離真正的工程化應用還是有非常遙遠的一段距離的，核心瓶頸主要有三個：第一個就是等離子體的穩態約束時間不長。
邊界局域模和扭曲模這些不穩定性會不斷撕裂磁約束場，導致約束時間只能做到百秒量級。
這也是徐蒙目前最頭疼的一個問題了。
要從一百秒的約束時間，躍升到肖宿需要的月級燃燒，光靠「夸父」現在的位形設計是不可能的，必須要把邊界局域模的爆發頻率和強度都壓下去，而且至少要壓下一個數量級，讓邊緣不再像海浪一樣反反覆覆地拍打約束壁才行。
而要達到這樣的效果就需要重新設計邊緣磁剪切，讓邊界層的磁力線更「陡」，用幾何本身堵死不穩定性的增長通道。
而芯部的扭曲模，則需要靠中心電流剖面的主動整形來抑制，主動把電流分布修成一種不容易激發扭曲的形態。
說起來就幾句話，但是做起來，每一行都需要新的控制算法、新的線圈配比方案，甚至是新的診斷手段去實時感知等離子體內部的細微變化，根本沒那麼容易推進。
徐蒙他們這些年一直在往這個方向推，但是因為底層的磁體位形先天就有缺口，進展十分的緩慢，幾乎可以說是一直在原地踏步。
第二個瓶頸就是高熱負荷部件的材料問題了。
要知道在聚變堆裡面最慘的位置就是偏濾器靶板了。那裡是等離子體廢熱和粒子流排出的唯一通道，所有從約束區泄漏出來的能量都要撞到那塊板上。
現在「夸父」靶板承受的熱流密度已經逼近鎢合金的物理極限了，再高就會開始熔化、升華、濺射，而濺射出來的鎢雜質又會反過來污染等離子體，最終形成惡性循環。
肖宿圖紙上寫的那個熱流密度比「夸父」現在能承受的還高出了一個數量級，徐蒙算了無數次，現有的任何材料體系根本沒有能夠扛住的，要想達到那個效果，除非材料本身的微觀結構被重新設計，從原子排列的層面把熱傳導路徑和力學承載路徑解耦，讓材料既能導熱又不被熱應力撕裂。
這一點他們根本沒有想過。
而第三個問題就是聚變增益太低了。
現在最好的Q值剛過一，離Q大於五十的目標還隔著很長的一段距離。
這條路，每一項都是硬骨頭，每一項都需要時間、人才、和一點運氣。
「肖教授，我這樣說可能有點喪氣。」徐蒙苦笑了一下，「但這就是我們目前的真實水平。」
「要達到你圖紙上的指標，我這心裡，說實話，沒底。」
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徐蒙說的這些，他在設計飛船推進系統的時候就已經想到了。
約束穩定性、材料熱負荷、聚變增益，這三個問題只要是研究核聚變都不可能忽略的，而且每一個都是硬骨頭。
尤其是第二個，偏濾器材料的熱流密度問題，這不是普通的優化和調整就能解決的。
他之前已經讓逆材料實驗室做過相關的材料逆向設計了，結果出來之後，熱流密度上限確實有了數量級的提升，但是材料製備的複雜程度也上了一個台階，需要優化調整的地方還有很多。
「你說的這些問題，我都知道。」
肖宿端起杯子喝了一口水，「材料那邊我讓逆材料實驗室先做了前期工作，熱流密度的問題可以在三個月內解決。
約束穩定性可以用和樂反饋控制框架來做，這個方案的理論部分我已經寫完了，拿到你們現有裝置的參數之後就可以開始做控制系統的適配。
增益的問題，本質是前兩個問題的結果。
如果約束穩定性上去了，熱負荷材料也跟上了，Q值自然就上去了。」
他放下杯子，目光平靜地看著徐蒙：「我過兩天會跟你去一趟等離子體所，看看現在的裝置到底什麼情況，有些東西，光看數據還不夠。」
徐蒙先是一愣，隨即心裡湧起一陣說不清的興奮。
不管那個Q大於五十的目標到底能不能達到，肖宿願意去他們那裡指導實驗，這本身就是一件天大的好事啊。
哪怕最後只解決了其中一兩個問題，對整個可控核聚變領域來說都是往前推了一大步。
「好的！肖教授，我這就安排。」徐蒙的聲音都高了幾分。
肖宿點了點頭。
窗外的天色已經暗了下來。
小樓外面的路燈亮了起來，在濕潤的夜裡暈開一團團橘黃色的光圈。
徐蒙走出會議室的時候，腳步比來時輕快了不少。
葉臻和陽源還在樓下等著，看到他的臉色，兩人都笑了。
「怎麼樣？」葉臻問。
徐蒙說著，自己都沒忍住笑出來，「走吧，去吃飯，今天這樣的大日子，值得慶祝慶祝啊。」