近日，新一代人造太阳“中国环流三号”启动新一轮物理实验，由中核集团科研团队自主研发的数字孪生系统首次投入使用。
“中国环流三号”是我国自主设计建造的磁约束核聚变大科学装置，是我国目前规模最大、参数最高的先进磁约束托卡马克装置，被誉为新一代人造太阳。“中国环流三号”去年底开始面向全球开放，在今年首轮国际联合实验中，就吸引了包括来自法国、日本等全球17家知名科研院所和高校参与，在国际上首次发现并实现了一种特殊的先进磁场结构。
真空室烘烤是装置运行的关键一环，数字孪生系统为该过程装上“超级眼睛”，在虚拟空间构建一个和物理实体完全一样的数字模型，实现对真空室烘烤过程的全方位实时精准监测。数字孪生系统的应用，标志着“中国环流三号”在数字关键核心技术上取得重要进展，保障了其安全稳定运行，也为全域智能控制研发奠定了基础，具有广阔的应用前景。
据介绍，真空室烘烤对提供高品质等离子体运行真空环境具有重要意义，数字孪生系统以真空室温度场分布为核心对象，构建了准确的数字化模型，通过接收加热器和实体温度监测点的数据输入，利用虚拟传感器算法，实时输出完整的温度场分布，实现了对真空室内部状态的全方位、高精度监测的实时同步计算与监测，大幅提升了真空室烘烤过程的控制和响应能力。
核工业西南物理研究院创新性地将数字化算法与核聚变工程等先进技术相结合，实现了数字孪生技术在核聚变领域的新应用。下一步，核工业西南物理研究院将继续深入探索数字孪生技术在核聚变领域的应用，助力“中国环流三号”实现更高参数提升，为实现核聚变能源的应用贡献更多智慧和力量。
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