第640章 成都之行 一 仿星器
众人还在心里默默消化着这份凡尔赛带来的内伤。
但角落里,有一个人却看出了更多的东西。
正是董汉辰。
作为所里年轻一代的骨干,董汉辰一直走的是引导派的路线,与目前主流的控制派在方向上一直存在分歧。
过去三年,他围绕等离子体自稳态引导方向连发了几篇论文,但在所内学术委员会上连续两次被否决立项,理由永远是那句话:引导路线没有实验基础,不具备可行性。
刚才他敏锐地从徐辰的反应里读出了一层潜台词:徐辰不是对这个成果无所谓,是觉得这条路太慢了。
董汉辰等会议散场后,找了个机会,端着两杯咖啡走到了徐辰身边。
“徐教授,”董汉辰递过一杯咖啡,斟酌了一下措辞,“冒昧问一句,您刚才听到'一年半'的时候,是不是觉得这条路有点……笨?”
徐辰接过咖啡,挑了挑眉:“哦?你看出来了?”
“因为我也这么觉得。”董汉辰笑了笑,语气里带着一点不加掩饰的苦涩,“我在这个方向上憋了三年了,所里没人跟我做。”
他靠在走廊的栏杆上,语气从苦涩转为认真:
“您这几天做的这套东西,是业界最典型的控制路线——等离子体工况千变万化,控制本质上是跟在后面救火,出了问题才干预。所以天生需要大量实验去穷举异常情况,周期长是结构性的,不是谁做得好不好的问题。”
董汉辰顿了顿,看着徐辰说:
“但如果咱们不去控制它不要偏离,而是从一开始就'引导'它在最稳定的模式下运转呢?”
“就好比,与其在弯弯曲曲的山路上不停猛打方向盘,为什么不一开始就修一条笔直的高速公路?”
徐辰听到这里,端着咖啡的手微微一顿。
他转头看了一眼董汉辰。
“修一条直路……”
这个思路,确实比跟在系统后面疲于奔命要优雅得多。
理论主导,一击必杀。
徐辰点了点头,把这个想法默默记在了心里。
但他并没有当场表态要深入搞这个,因为引导路线在理论上的推导难度,绝对是地狱级的。他现在手头的信息还太少,不足以支撑他做出判断。
更何况,如果将“引导等离子体”这个逻辑推向极致,就是把外部超导磁体扭曲成一个极其复杂但绝对完美的形状。靠纯粹的几何拓扑结构把等离子体死死锁住,甚至连等离子体内部的感应电流控制都不需要去操心!
那不就是大名鼎鼎的仿星器的思路吗?
既然如此,为什么不直接去看看国内现有的仿星器项目?
徐辰心里渐渐有了盘算。反正自己刚搞出来的这两套预测与控制模型,最快也得等个把月后EAST设备重新开机才能上机验证。让他干耗在合肥等设备调试,绝不是他的作风。
更重要的是,托卡马克、仿星器、惯性约束……目前可控核聚变的几大主流路线到底谁才是人类的终极答案,全世界的学术泰斗都还在争论不休,自己还是得多了解了解。
“董工,这个思路非常有启发性。”徐辰举起手中的咖啡,向董汉辰示意了一下,真诚地说道,“多谢。我会把这个方向作为接下来的重点,去好好考察调研一下。”
董汉辰见好就收,笑着碰了碰杯:“能给您提供点新灵感就行,期待您后续的大动作。”
看着董汉辰离开的背影,徐辰仰头喝完最后一口咖啡。
他决定趁着这个漫长的设备空窗期,去全国各地的其他聚变机构转一转。
多看看,多聊聊。
……
国内开展仿星器研究的团队并不多,位于成都的CFQS项目组,就是其中最核心的力量之一。
CFQS,全称中国首台准对称仿星器,由中科院等离子体物理研究所与西南交通大学合作建设,目标是验证准对称磁场构型在改善新古典输运方面的潜力。
徐辰决定去成都看看。
首先感受到的是成都天府机场的逆天位置,徐辰和石南赶往成都市区花了2个多小时,这还是专车接送的结果。怪不得网上有人吐槽“成都天府国际机场,去中国任何一个城市都只需要3小时,包括成都。”
徐辰抵达成都后,受到了项目组相当热情的接待。
技术参观开始后,徐辰没有花太多时间询问仿星器的基本原理。那些内容,他早就在资料里看过了。
他只问工程上最要命的问题。
根据项目组工作人员的介绍,德国W7-X仿星器从制造完成到最终装配、调试,前后花费了十年时间。装置内部共有五十个超导磁体线圈,每一个线圈的形状都不相同,全部是复杂的三维非轴对称曲面。
更麻烦的是,这些线圈的安装位置并不是“差不多就行”,而是必须精确到毫米级,部分关键位置甚至要求达到亚毫米级。
几吨重的异形线圈被吊装到预定位置后,还要使用激光跟踪仪反复测量,再由工程人员一点一点微调。
徐辰听完,第一反应不是感叹工程师辛苦,而是问有没有办法加快。
答案是没有。
磁场构型是理论计算的结果,线圈应该在哪里,就必须在哪里。没有所谓的“差不多”,也不存在靠算法临时补救的空间。每一次安装偏差,都必须通过重新测量和机械调整解决。
徐辰沉思片刻,脑子里飞快地转了几个念头。
他抬起头,看向项目组负责人:“如果我能优化磁场构型的计算精度——比如通过更高阶的数值方法,把理论误差压缩到现有水平的十分之一,能不能相应地降低对安装精度的要求?”
这个问题让现场安静了几秒。
项目组负责人迟疑了一下,最终还是摇了摇头:
“徐教授,我理解您的想法。但问题在于,理论再精确,线圈位置偏了一毫米,磁场就塌了。这不是算法问题,是物理边界。”
他顿了顿,补充道:
“磁场强度随距离衰减得非常快,三维空间里的任何一点偏差,都会在整个磁面上累积成不可逆的拓扑畸变。我们不是在和计算误差较劲,而是在和现实世界的几何刚性死磕。”
徐辰没有再说话。
他看着那些被固定架牢牢锁住、表面贴满了激光反射标记的异形线圈,终于明白了一件事:
数学可以把精度推到任意高,但物质世界不行。
螺栓会松,材料会热胀冷缩,地基会沉降。
仿星器的理想构型,永远只能存在于无限精度的计算机里。
而人类的双手,还没有进化到那个程度。
徐辰又问了一个更加极端的问题。
如果发生地震,或者其他外力导致线圈位置出现两三毫米的偏移呢?
项目组负责人沉默片刻,给出了一个并不轻松的答案:停机,重新校验,重新微调。
如果精度始终无法恢复到设计范围,整台装置就可能失去实验价值。
徐辰站在防尘玻璃外,看着那些形状扭曲、结构复杂的磁体线圈,终于理解了聚变界那句流传已久的调侃:
“托卡马克是物理学家的噩梦,仿星器是工程师的噩梦。”
……
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