中国“人造太阳”
中国“人造太阳”实验装置是我国战略高技术和产业关键核心技术取得的重大突破之一。
国际热核聚变实验堆（International Thermonuclear Experimental Reactor，ITER）计划，是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一。该计划倡议于1985年，并于1988年开始实验堆的研究设计工作。2006年5月，中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国共同正式签署联合实施协定，启动实施ITER计划。ITER计划将历时 35年，其中建造阶段10年，运行和开发利用阶段20年，去活化阶段5年。
核聚变研究是当今世界科技界为解决人类未来能源问题而开展的重大国际合作计划。与不可再生能源和常规清洁能源不同，聚变能具有资源无限、不污染环境、不产生高放射性核废料等优点，是人类未来能源的主导形式之一，也是目前认识到的可以最终解决人类社会能源问题和环境问题、推动人类社会可持续发展的重要途径之一。
ITER计划是实现聚变能商业化必不可少的一步，其目标是验证和平利用聚变能的科学和技术可行性。ITER计划集成了当今国际受控磁约束核聚变研究的主要科学和技术成果，拥有可靠的科学依据并具备坚实的技术基础。
EAST内部的局部细节图
由我国自行设计、研制的“人造太阳”——世界上第一个非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置（简称EAST）于2006年成功完成首次工程调试，2007年3月通过国家验收后正式投入运行。在托卡马克装置上产生聚变能的科学可行性虽已被证实，但相关结果都是以短脉冲形式产生的，与实际反应堆的连续运行仍有较远距离。而超导技术成功应用于产生托卡马克强磁场的线圈上，是受控热核聚变能研究的一个重大突破。我国在一些战略高技术和产业关键核心技术上取得重大突破，获得了一批重大原创成果，一些学科领域走到了世界前列，这便是其中之一。
中国环流器二号M装置全景图
2013年1月5日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所宣布“人造太阳”EAST又获重大实验成果，其辅助加热工程的中性束注入系统（NBI）在综合测试平台上成功实现100秒长脉冲氢中性束引出，初步验证了系统的长脉冲运行能力。这标志着我国自行研制的具国际先进水平的中性束注入加热系统已基本克服重大技术难关，为中性束注入系统投入EAST物理实验奠定了坚实基础。
2018年，“人造太阳”EAST已实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破，获得的实验参数接近未来聚变堆稳态运行模式所需要的物理条件，朝着未来聚变堆实验运行迈出了关键一步。
2021年12月30日晚，“人造太阳”EAST再次创造新的世界纪录，实现在 7 000 万摄氏度的温度下长达 1 056 秒的长脉冲高参数等离子体运行，这是目前世界上托卡马克装置高温等离子体运行的最长时间。
2020年12月4日14时02分，新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并实现首次放电，标志着我国已自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、建造、运行技术，为我国核聚变堆的自主设计与建造打下了坚实基础。
托卡马克（TOKAMAK）型磁约束法是利用通过强大电流所产生的强大磁场，把等离子体约束在很小范围内，从而避免了直接面对超高温的挑战。正在组建的国际热核聚变实验堆和目前大多数可控核聚变装置都是基于这个原理。托卡马克装置巧妙地利用电磁场作为“笼子”将高温等离子体“关押”起来，这样就可以实现高温等离子体不与任何材料接触。目前，主流的等离子体原料为氘和氚，这两种元素在海水中的含量可供人类使用上百亿年，因此这种资源基本上接近于无限。此外，核聚变的零碳排放和高效能也成为人类千方百计想要掌握这一技术的重要原因。目前，我国的托卡马克装置能量输出输入比能达到1.25，证实了这种方法的可行性。
中国环流器二号M装置
2019年6月5日，位于四川成都的我国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”的工程安装全面启动。与国内同类装置相比，中国环流器二号M装置采用了更先进的结构与控制方式，等离子体温度将有望超过2亿摄氏度。该装置将为我国参与国际热核聚变实验堆相关实验与运行以及未来自主设计建造聚变堆提供重要的技术支撑。
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