吉林
日本三菱电机、京都大学先进能源研究所和核融合科学研究所（NIFS）联手，在Heliotron J装置上验证了一套微波反射计诊断系统。它最大的特点：能同时对34个空间点做长时间连续测量，把聚变等离子体的密度涨落一帧一帧拍清楚。
34个点，听着不多。但在上亿度的等离子体诊断里，用微波反射计做到多点、长时、高精度同步，难度极大。这套系统不是采样几分钟就跑个数据，而是稳定地“挂”在装置上连续工作，直接把诊断从“间歇抽帧”拉进了“连续长视频”。
沸腾的“电汤”，终于有了多点探头
聚变等离子体不是一潭死水。它是一团剧烈搅动的带电粒子汤，密度和温度在空间、时间上都在剧烈涨落。过去看这团汤，很多时候只能靠单点或少数几个点的测量。就像往沸腾的油锅里捅一根探针，能感受到局部，却看不见全局。没测到的地方，科学家只能靠物理模型去猜。
日本这套系统等于在高温高压的“炼丹炉”里装了34个同步探头，不同位置的密度扰动信号互相比对，通过相关性计算把湍流从哪生出来、怎么传播出去，一步步都关联出来。
专门克制“湍流输运”
等离子体里有一个极坏的现象——湍流输运。简单说，就是火球内部乱七八糟的旋涡不停地把能量和粒子往外甩，导致核心温度死活上不去。研究这些旋涡怎么长、怎么相互作用，必须在多个位置同时看。34个点，带来的就是时间和空间双重维度上的精细结构，物理学家验证湍流模型的硬数据，终于有了着落。
▲ 聚变反应堆内部。盖蒂图片社
为什么是日本先搞出来
一个关键原因是“螺旋器”路线倒逼的。Heliotron J走的是仿星器／螺旋器路线，磁场三维拧着转，不同位置的等离子体行为差异极大。要大致捕捉这种复杂分布，多点测量是生存刚需，不是锦上添花。日本这套多通道微波测量技术，本身就是特定工程路线倒逼出来的尖端能力。
同步，才是真正的杀手锏
34路微波信号要用来做相关分析，前提是所有通道的相位关系不能乱。这就需要把时间同步做到皮秒量级。可聚变装置内部强电流脉冲产生的电磁干扰像一锅粥，在这种“电磁泥沼”里做好精密时钟分发和信号传输，比在安静实验室里难几个数量级。能长时间稳定工作，说明抗干扰、温度补偿和信号处理算法都已经做到了相当高的工程化水平。
中国怎么看、怎么办
在微波反射计这一块，中科院等离子体物理研究所等单位积累不浅，单次物理实验精度上我们谁也不怵。但把精密测量系统做得像工业仪表一样皮实、可靠，做到长时间连续不死机、不丢相，我们还差一段工程化的硬路要走。这件事，日本走在前面。
好消息是，中国工业电子和微波器件产业链这几年在快速追赶，相控阵、低噪声放大器等领域的能力已经外溢到聚变诊断。接下来更关键的考试是CFETR，其诊断系统设计要求比现有装置再高一个数量级——需要同时盯住数百个点的密度变化，设备一装进去就要在高辐射环境下扛很多年。
日本这套34点同步测量系统，本质上是一次“感官系统”的工程预演。它告诉我们：跑通物理实验只是第一步，谁先搞定高可靠、长寿命的诊断硬件集群，谁才有可能真正把聚变电站从图纸推进现实。这是水磨工夫，也是硬实力。
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