近日，新一代人造太陽“中國環流三號”啟動新一輪物理實驗，由中核集團科研團隊自主研發的數字孿生系統首次投入使用。
“中國環流三號”是我國自主設計建造的磁約束核聚變大科學裝置，是我國目前規模最大、參數最高的先進磁約束托卡馬克裝置，被譽為新一代人造太陽。“中國環流三號”去年底開始面向全球開放，在今年首輪國際聯合實驗中，就吸引了包括來自法國、日本等全球17家知名科研院所和高校參與，在國際上首次發現并實現了一種特殊的先進磁場結構。
真空室烘烤是裝置運行的關鍵一環，數字孿生系統為該過程裝上“超級眼睛”，在虛擬空間構建一個和物理實體完全一樣的數字模型，實現對真空室烘烤過程的全方位實時精準監測。數字孿生系統的應用，標志著“中國環流三號”在數字關鍵核心技術上取得重要進展，保障了其安全穩定運行，也為全域智能控制研發奠定了基礎，具有廣闊的應用前景。
據介紹，真空室烘烤對提供高品質等離子體運行真空環境具有重要意義，數字孿生系統以真空室溫度場分布為核心對象，構建了準確的數字化模型，通過接收加熱器和實體溫度監測點的數據輸入，利用虛擬傳感器算法，實時輸出完整的溫度場分布，實現了對真空室內部狀態的全方位、高精度監測的實時同步計算與監測，大幅提升了真空室烘烤過程的控制和響應能力。
核工業西南物理研究院創新性地將數字化算法與核聚變工程等先進技術相結合，實現了數字孿生技術在核聚變領域的新應用。下一步，核工業西南物理研究院將繼續深入探索數字孿生技術在核聚變領域的應用，助力“中國環流三號”實現更高參數提升，為實現核聚變能源的應用貢獻更多智慧和力量。
