近日，中国科学院等离子体物理研究所（以下简称等离子体所）在流动液态锂壁的实验研究方面取得新进展，相关研究成果发表于核聚变领域期刊《核聚变》上。
流动的液态锂壁能承受更高的表面热负荷，具有自我修复能力，越来越被聚变界重视。近年来，等离子体所课题组研究人员在2014年首轮流动液态锂实验（一代液态锂限制器）的基础上，进一步在锂壁对氢的控制与机制研究及提高液态锂在316L不锈钢基底材料上的浸润性及界面相互作用研究方面取得突破。
在此基础上，研究人员通过优化流动液态锂限制器的结构，包括采用内置式双电磁泵、均匀分布的分配盒结构、引导盘表面毛细结构等方式，促进锂表面均匀流动，并采用热等静压工艺，实现了表面不锈钢与铜热沉的良好贴合，提高表面的抗腐蚀性。
实验结果表明，液态锂在316L不锈钢表面铺展面积>80%，基底表面无明显损伤，且实现了高压氦气对液态锂的冷却，在欧姆放电中，冷却效率约55%，也证明了液态锂可以循环利用。
同时，实验也发现随着锂流量的增加，再循环及铁杂质水平逐渐降低，等离子体行为提升，在加热功率达到4.5MW的条件下，未观察到锂的大量爆发的现象，并进一步证实了流动液态锂对边界局域模（ELM）的缓解效果。随着液态锂放电的持续，ELM逐渐缓解或抑制，同时伴随等离子体约束的改善，这与液态锂表面锂的流出与再沉积后对氢再循环的控制密切相关。该研究拓展了流动液态锂作为未来聚变装置高热负荷区**壁部件应用的可行性。
