近日，國家自然科學基金委員會公布了2023年國家自然科學基金國家重大科研儀器研制項目立項信息，核工業西南物理研究院(以下簡稱"西物院")聚變科學所鄧必河研究員申報的“高分辨聚變等離子體多尺度湍流相干散射診斷系統及核心技術的研制”項目成功獲批，這是西物院首次獲得該項目資助，實現了歷史性突破。

核工業西南物理研究院科研團隊

受控核聚變等離子體的約束性能是由湍流導致的反常輸運過程決定的，它會影響聚變點火、等離子體的加熱效率、以及將來聚變反應堆的經濟效益。湍流和輸運是自然科學基金十四五發展規劃重點發展領域16(熱核聚變中的關鍵科學問題)中列明的首要科學問題。1980年開始，在托卡馬克高約束運行模式中，等離子體離子回旋尺度的湍流得到抑制而改善了離子的輸運，但是電子的反常輸運依然存在。科研人員借助于最新的超級計算技術，更加精確的數值模擬，揭示了從離子回旋到電子回旋多尺度湍流的非線性耦合特征，以及多尺度湍流和電子的反常輸運的關聯。實驗表明，電子回旋尺度湍流幅度很小，難以探測，因此電子反常輸運的實驗研究是一個世界科學難題。

中國工程物理研究院電子工程研究所科研團隊

由西物院和中國工程物理研究院電子工程研究所十名科研人員聯合組成的項目團隊聚焦電子反常輸運這一科學前沿，提出自主研制大功率光泵遠紅外激光技術和高靈敏高頻太赫茲肖特基混頻器技術的創新方案，并以此兩項核心技術為基礎研制世界領先的高分辨聚變等離子體多尺度湍流相干散射診斷系統。該項目的獲批是對西物院在多尺度湍流診斷儀器研制和電子反常輸運研究領域前瞻性研究能力的巨大肯定。項目的執行將有助于我國突破大功率光泵遠紅外激光器和高靈敏太赫茲肖特基混頻器這兩個數十年來困擾我國聚變研究的核心技術，滿足聚變研究中等離子體密度、磁場等核心基礎參數時空分布的診斷技術需求，同時也可以促進我國太赫茲領域的科技進步。而以此為基礎研制的多尺度湍流診斷儀器，將應用于新一代人造太陽“中國環流三號”的湍流輸運研究，使我國在該研究領域躋身世界前沿，為解決電子反常輸運這一世界科學難題貢獻中國智慧。

國家重大科研儀器研制項目是國家自然科學基金資助體量最大的單體項目，面向科學前沿和國家需求，以科學目標為導向，資助對促進科學發展、探索自然規律和開拓研究領域具有重要作用的原創性科研儀器與核心部件的研制，以提升我國的原始創新能力。