标题：EAST
EAST
为了在近堆芯的高参数条件下研究等离子体的稳态和先进运行，深入探索实现聚变能源的工程、物理问  题，中科院等离子体所在成功建设中国第一个超导托卡马克HT-7的基础上，提出了“HT-7U全超导非圆截面托卡马克装置建设”计划。为使国内外专家易于发音、便于记忆同时又有确切的科学含义，项目的名称在2003年10月正式由HT-7U改为EAST。EAST由实验“Experimental”、先进“Advanced”、超导“Superconducting”、托卡马克“Tokamak”四个单词首字母拼写而成，它的中文意思是“先进实验超导托卡马克”，同时具有“东方”的含意。EAST装置是我国自行设计研制的国际首个全超导托卡马克装置。
EAST基本情况
一.基本情况
为了在近堆芯的高参数条件下研究等离子体的稳态和先进运行，深入探索实现聚变能源的工程、物理问题，等离子体所在成功建设中国第一个超导托卡马克HT-7的基础上，提出了“HT-7U全超导非圆截面托卡马克装置建设”计划。为使国内外专家易于发音、便于记忆同时又有确切的科学含义，项目的名称在2003年10月正式由HT-7U改为EAST。EAST由实验“Experimental”、先进“Advanced”、超导“Superconducting”  、托卡马克“Tokamak”四个单词首字母拼写而成，它的中文意思是“先进实验超导托卡马克”，同时具有“东方”的含意。
EAST装置是我国自行设计研制的国际首个全超导托卡马克装置（右图），其主要技术特点和指标是：16个大型“D”形超导纵场磁体将产生纵场强度 BT = 3.5 T ；12个大型极向场超导磁体可以提供磁通变化 ΔФ ≥ 10 伏秒；通过这些极向场超导磁体，将能产生 ≥ 100万安培的等离子体电流；持续时间将达到1000秒，在高功率加热下温度将超过一亿度。 
  EAST装置的主机部分高11米，直径8米，重400吨，由超高真空室、纵场线圈、极向场线圈、内外冷屏、外真空杜瓦、支撑系统等六大部件组成。其实验运行需要有大规模低温氦制冷、大型高功率脉冲电源及其回路、大型超导体测试、大型计算机控制和数据采集处理、兆瓦级低杂波电流驱动和射频波加热、大型超高真空、以及多种先进诊断测量等系统支撑。学科涉及面广，技术难度大，许多关键技术目前在国际上尚无经验借鉴。特别是EAST运行需要超大电流、超强磁场、超高温、超低温、超高真空等极限环境，从芯部上亿度高温到线圈中零下269度低温，给装置的设计、制造工艺和材料方面提出了超乎寻常的要求。
  EAST的建造具有十分重大的科学意义，它不仅是一个全超导托卡马克（左图为托卡马克示意图），而且具有会改善等离子体约束状况的大拉长非圆截面的等离子体位形，它的建成使我国成为世界上少数几个拥有这种类型超导托卡马克装置的国家，使我国磁约束核聚变研究进入世界前沿。在装置建成后的10-15年期间，能在装置上对建造稳态先进的托卡马克核聚变堆的前沿性物理问题开展探索性的实验研究，并使中国在人类开发清洁而又无限的核聚变能的领域内做出自己应有的重大贡献。 EAST的大小半径虽然只有国际热核聚变试验堆（即ITER）的1/3和1/4（右图为ITER示意图），但位形与ITER相似且更加灵活 ，而且将比ITER早10-15年投入运行。EAST是一个近堆芯高参数和稳态先进等离子体运行科学问题的重要实验平台，它将是在ITER之前国际上最重要的稳态偏滤器托卡马克物理实验基地。
二.建设目标
EAST是基于上世纪末托卡马克最新成果而设计的，它的目标就是针对近堆芯等离子体稳态先进运行模式的科学和工程问题。作为HT-7的下一代升级装置，EAST装置不仅规模更大，其独有的非圆截面、全超导及主动冷却内部结构三大特性，将更有利于探索等离子体稳态先进运行模式，其工程建设和物理研究可为ITER项目的建设提供直接经验。EAST将是未来十年唯一能为ITER提供长脉冲稳态先进运行高参数非圆等离子体平台的实验装置，将会在发展稳态高性能等离子体物理的科学研究计划中处于世界前沿地位，进而为支持ITER和聚变能发展作出贡献。
EAST项目进展
1993年10月，以欧共体聚变部名誉主任帕仑布教授为首的来自国际上各大核聚变实验室的12位著名聚变科学家，对等离子体所当时正在建设的HT-7超导托卡马克装置和研究所聚变研究发展战略进行了评议，等离子体所在会上第一次提出分三阶段实施聚变科学研究的计划。 
1994年底，中科院基础局邀请6位院士和8位专家在合肥召开了“HT-7U超导托卡马克计划座谈会”，HT-7U计划首次较正式提出。 
1996年初，部分两院院士在北京京西宾馆对“九五”国家重大科学工程项目进行初步评估，HT-7U装置建设第一次得到国家级专家的赞同并被列入前十位项目中。 
1997年6月，国家科技领导小组批准中国科学院关于“HT-7U大科学工程项目立项”的申请，该项目正式进入国家重大科学工程项目的立项操作程序。 
1997年10月，国家计委委托中科院主持召开“HT-7U工程项目建议书专家评估会”；该项目的建设方案和计划获得与会专家的好评。 
1998年4月10-11日，HT-7U正式通过了国家计委委托中国国际工程咨询公司主持召开的HT-7U项目建议书专家评估会的评估论证。
1998年7月8日，国家计委正式批复HT-7U项目建议书（计投资[1998]1303号文），同意由中国科学院主持，中科院等离子体所承担国家重大科学工程项目“HT-7U超导托卡马克核聚变实验装置”的建造，投资1.65亿元。 
1998年10月，HT-7U可行性研究报告通过了中科院基建局主持的专家评估会。
1998年12月，HT-7U  可行性报告被批准。
1999年10月，HT-7U扩初设计和概算被批准 。
2000年10月，国家计委正式批准HT-7U开工建设（计投资[2000]1656号文）。
2000年11月4日，来自俄罗斯的2号制冷机经过一年的改造，在为超导线圈实验供冷的首轮调试中一次获得成功。4日凌晨1时，制冷机降至氦液化温度并生产出液氦。
2001年5月31日，HT-7U主机的两个大部件--外真空、真空室本体的外协加工合同举行了签字仪式  （右图），标志着HT-7U主机正式进入加工制造阶段。
2001年8月20日，HT-7U电流引线装入实验杜瓦（左图）。
2001年8月22日，HT-7U纵场线圈的重要加工设备—XK2425/IB数控龙门铣 （武汉机  床厂提供）经过安装、调试，成功通过验收（右图）。纵场超导磁体的最外面是一个设计尺寸精度高，体积大、超薄、槽深、全焊接的大型D形截面线圈盒。通过外协单位加工的线圈盒焊接毛坯件在放入一次VPI处理的纵场线圈后经过封焊，将在数控机床上进行精加工。
2001年8月26日，HT-7U的600米CICC哑导体试制成功。
2001年10月29日，HT-7U大型超导模型线圈  （左 图）实验成功。22日晚7:00超导实验系统开始降温，27日2:20进入超导状态，14:00模
型线圈达到接近工作温度的5.5k，14:20模型线圈开始进行多种模式的加电流实验，28日连续进行的大电流、较大电流变化率等实验均获得成功，各系统工作状态基本正常。 
2001年11月27-28日，经过现场测试，VPI-1000型环氧树脂真空-压力浸渍设备（右图）已达到并优于合同规定的各项技术指标，顺利通过设备验收。  2002年2月6日，HT-7U第一饼1：1的代用料纵场线圈绕制完毕（左图）。
2002年3月11日，HT-7U第一根用于超导纵场线圈的604米的CICC导管顺利诞生。20日该导体压方成型（右图）。HT-7U需要生产58根，长32公里的导体，共有2900多个接头。为了确保接头质量，使用了六种检测方法(X光、超声、着色、内窥镜加塞规、真空检漏和打压)，严格按要求逐一对接头进行检测。为解决缆线从要求1毫米间隙的600米长管中穿过，特别设计了一种小直径的拉绳卡头，获得了国家专利权。CICC导体预压成形的工艺通过不断摸索实践，最终达到了0.1毫米的尺寸控制精度。
2002年4月3日，HT-7U超导中心螺管模型线圈成功脱模，标志着中心螺管模型线圈VPI成功结束。
2002年4月9日，HT-7U第二根600米CICC导体完成穿缆后顺利压方成型。 
2002年7月13日，龙门结构CICC导体予弯成型机已开始绕制TF002A线圈（左图），它可与悬臂结构成型机同时进行绕制，绕线进度能提高一倍。
  2002年8月21日，绕线车间第一条生产线的悬臂结构CICC导体予弯成型机上的TF001B下线。8月27日，第二条生产线的龙门结构CICC导体予弯成型机上的TF002A线圈下线（右图）。
2002年12月9日，HT-7U超导线圈VPI设备—4200型环氧树脂真空压力浸渍设备通过验收（左图）。这套为HT-7U专门研制的设备，是国内第一套集真空、压力、浇注功能于一体的VPI设备，是国内目前最大的真空压力浇注设备，也是同类设备中技术要求最高、技术含量最高的VPI设备。它具有高真空度，较先进的薄膜脱气，安全、易控、均温的导热油加热系统和性能可靠，自动化程度高的液压、错齿、氟橡胶密封结构。该设备在沈阳出厂前已进行了严格的检验，并获得了压力容器合格证。
2003年3月16日，HT-7U纵场哑缆线圈完成VPI固化（右图）。  2003年5月12日，HT-7U第一个纵场线圈VPI处理成功。VPI处理成功后的纵场线圈，外观规整，色泽透明。其整体性，绝缘强度，尺寸误差等完全符合设计要求。
2003年5月12日，HT-7U取得了重大进展――第一个超导中心螺管原型线圈（左图为电脑设计图）成功通过性能测试。中心螺管线圈是HT-7U最关键的部件，其作用是通过快速磁通变化产生初始阶段的等离子体电流。“五一”期间在实验杜瓦  内安装连接了超导中心螺管线圈。6日实验系统开始降温。11日达到超导工作温区后开始了性能测试。由于性能测试必须在快速变化的大电流条件下完成，对失超保护技术、电源及其控制技术、低温、真空以及测量等都提出了很高的要求。12日完成了全部预期的性能测试，获得了一系列鼓舞人心的重要结果。实验显示极向场电源系统完全达到设计要求，为未来HT-7U装置的成功运行奠定了坚实基础。这次实验的成功表明HT-7U难度最大，最具挑战性的超导中心螺管线圈已经全面达到了设计要求。
2003年6月30日-7月7日，HT-7U成功进行了纵场原型线圈超导电磁性能、机械性能、热工水力性能测试（右图）。经过100小时的降温，线圈成功进入超导状态。此后模拟HT-7U装置纵场的工作条件，分  别进行了纵场原型线圈在14.3千安和16千安电流下的超导实验，并在6.8K温度下测试了该线圈的失超电流。结果显示，线圈的性能达到设计参数，完全满足未来HT-7U运行的要求。HT-7U的纵场线圈外形为D型，共16个，沿环向排列组成纵场线圈系统，提供稳定的环形磁场以约束等离子体。
2003年7月28日，HT-7U超大型的第3台绕线机正式投入生产（左图）。
  2003年8月7日，HT-7U的TF005超导磁体开始性能测试实验。 
2003年10月，项目名称由HT-7U改为EAST。
2003年10月10-11日，25名来自英、德、美、日、俄、法、印等国的著名聚变研究所所长和国际聚变研究组织负责人以及“国际热核聚变试验堆”计划负责人组成的国际顾问委员会对EAST进行了考察评估。专家们认为：EAST将是一个对世界聚变研究产生重要影响的先进科学设备、是世界上第一个同时具有全超导磁体和灵活的冷却结构的托卡马克，能实现稳态运行。EAST是中国聚变研究向前迈出的一大步，使中国新一代聚变研究人才的培养取得了巨大成功。EAST具有先进的等离子体形状(非圆截面)、偏滤器功率和杂质处理能力，能开展稳态条件下的关键物理和工程问题研究，与聚变堆和ITER的建设直接相关。
2003年10月15日，EAST第一个极向场大线圈完成绕制。
2004年3月2日，EAST第一个极向场大偏滤线圈完成绕制。 
2004年3月30日，EAST极向场超导大线圈的真空压力浸渍获得成功（左图）。这是一项高技术、高难度、高风险的创新性工作，属国内首创。该项目的研制成功，标志着EAST大科学工程重大技术难题又一次获得突破。
2004年4月1日，EAST首件纵场超导磁体通过专家评审组的验收（右图）。该大型D形超导磁体为EAST装置的TF3号纵场磁体。研制过程中  采用了多种属国内创新性的关键技术和独到工艺。经严格检验表明磁体质量优良,完全达到了设计指标要求。该磁体打研制填补了国内大型超导磁体的空白，为国际聚变界做出了重要贡献。研究中取得的经验和教训，为以后的ITER(国际热核聚变试验堆)积累了宝贵的经验。 
2004年6月12日，随着最后一根管内铠装电缆超导导体(CICC)的收缆成功，CICC生产线高质量地完成EAST所需的全部CICC导体。
2004年9月2日，由芜湖造船厂研制加工的EAST的核心部件、超导磁体最重要的结构部件之一--超导纵场线圈盒焊接坯件通过了验收。芜湖造船厂已经完成了所承担的EAST所有坯件的加工，比原计划提前了4个月零10天（左图为2002年6月18日纵场线圈盒在芜湖造船厂正式开工）。经过多次成型和焊接工艺实验，攻克了316LN超低碳高氮无磁不锈钢的大面积施焊、大型复杂轮廓焊接组件的焊接应力消除及变形控制等大量的重大工艺技术难关，填补了国内的空白，达到了国际先进水平，对EAST的建设做出了重要贡献。
2004年9月底，EAST按工程进度要求高质量完成了全部34个纵场线圈，7个中心螺管线圈，4个极向场大线圈，4个偏滤器线圈和2个试验线圈，总共51个大型超导线圈的绕制任务，线圈外形尺寸偏差小于1.5毫米，达到了国际先进水平。
2004年10月14日，EAST组成的验收小组赴上海锅炉厂核化公司 ，对完成加工的EAST外真空杜瓦的中环、封头两组件的检验数据报告和表面处理状况进行了检查复核（右图）。验收组认为，杜瓦两组件的总体质量优良，达到了设计要求 ，尤其在窗口位置和分度等精度控制方面达到较高水平，同意验收。
2005年3月18日，EAST顺利完成第九个TF线圈的套装，开始第四组纵场线圈预组装（16个TF线圈，共分四组预装）。
2005年8月22日，EAST重达15.7吨的中心螺管组件和重8.7吨的上部偏滤线圈安装到位（左图）。
2006年1月，EAST完成了预总装，2月20日进入抽真空和降温、通电实验阶段。
2006年3月13日21点55分，EAST第12号极向场线圈通电获得成功（右图为通电实验波形图）。本次实验目的是检测磁体、线圈盒、传输线等部分的热工水力特性，失超检测对极向场线圈补偿调试，电磁测量系统调试，接头电阻调试以及极向场电源控制系统优化等等。采集到的实验数据显示，12号极向场线圈首次通电的最大电流为1千安，通电时间为45秒，上升、下降率为50安/秒。实验中对12号和14号极向场磁体共进行了22次通电实验。参加本次实验的有真空、低温、极向场电源、纵场电源、技术诊断、电磁测量、水电供给、总控等8大系统，各系统不同程度地达到了实验目标。次日起对其余的极向场线圈分别进行通电实验，成功后将进行极向场线圈整体通电实验，并进行纵场线圈通电实验。 
2006年3月17日，EAST完成了首次工程调试（左图）。首次工程调试的主要目的是检验主机的性能以及相关分系统的能力，探索未来可行的运行模式，测量主机和主要分系统的关键技术参数，验证各种安全保护系统的可靠性，为成功运行提供必要的数据和积累经验。在调试中，最受关注的低温调试和磁体通电测试获得圆满成功。在真空和低温条件就位后，从3月13日到3月17日对纵场磁体和12个极向场磁体分别进行了260次通电测试。最长通电时间达到5000秒，最大电流达到8200安培，相对应的装置中心场强已达到2特斯拉。总控系统、真空系统、低温系统、数据采集系统、水冷系统、电源系统、装置技术诊断系统、失超保护、真空磁位形测量系统、超导传输线、高温超导电流引线、铜电流引线以及等离子体控制系统运行正常，保证了通电测试的安全和成功。
2006年9月26日，EAST在第一次等离子体放电实验过程中，成功获得了电流大于200千安，时间接近3秒的高温等离子体放电（左图），标志着世界上第一个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置已在中国首先建成并正式投入运行。EAST开始转入物理实验阶段，在全超导磁体稳定运行条件下，获得了最大电流500千安、9秒重复放电、大拉长比偏滤器等离子体等多项实验成果。相关的设计理念和工艺技术创新还包括大型超导磁体的设计和制造、大规模超低温制冷技术、任意可控的急剧变化大电流设备技术等都属国内首创并达到了国际先进水平。 
2006年10月13-14日，EAST国际顾问委员会第二次会议在合肥召开（右图）。29位来自国际热核聚变试验堆（ITER）计划和欧、美、俄、日、韩、印等世界一流聚变研究机构的负责人及资深科学家参加了会议。会议听取了EAST工程总论、工程进展、首次实验结果和未来实验计划等报告，并到实验大厅现场参观了放电实验和各子系统。国际顾问们对EAST工程的建设、系统改进、今后的实验计划和研究等进行了长达10个小时的深入讨论， 所形成的会议报告指出：EAST是世界上唯一类似ITER全超导磁场设计的托克马克装置。委员会对EAST的高质量建设留下了深刻印象。在如此短暂的时间内自主完成设计、预研、建设和试运行，成就了世界聚变工程的一个非凡业绩。这一杰出成就是全世界聚变能开发的重要里程碑。高功率加热、电流驱动和更完善的诊断是EAST是未来深入研究计划所必须的。这些计划一旦实现，EAST将会在发展稳态高性能等离子体物理的科学研究计划中处于世界前沿地位，进而为支持ITER和聚变能发展作出贡献。建议给予足够的资源支持来尽快实现这些科学目标。
2006年10月16-22日，被誉为“核聚变奥运会”的第21届世界聚变能大会（IAEA）在成都举行（左图）。世界聚变能大会是国际核聚变研究领域的最高水平学术会议， 每两年一届，这是是第一次在发展中国家举行。包括国际原子能机构副总干事Burkart教授以及国际聚变研究理事会主席等在内的800余位中外科学家参加了会议。以往的IAEA大会通常只有欧洲的JET，美国的DIII-D，和日本的JT-60U三个托卡马克被列在第一节报告中。EAST总经理万元熙在本次会议上做了首个报告（key note），可见国际聚变界对第一个全超导托卡马克EAST的高度关注。报告结束后，全场起立热烈鼓掌，这是聚变能大会历史上的第一次。会议期间，众多国外研究所与大学除了祝贺以外，纷纷表示了强烈地与EAST合作的意愿，已达成了十多项双边合作项目并签署一项双边合作协议。路院长的贺信指出：全超导非圆截面托卡马克EAST核聚变实验装置实现首次放电实验，标志着EAST装置工程实验进入了新的阶段，也表明了中国科技工作者有能力自主实现具有国际先进水平的大型科学工程实验装置的建设和运行。EAST投入实验运行将为我国乃至世界核聚变研究提供了一座新的实验平台 。 
2007年1月14日23时-15日1时，EAST连续放电四次，单次时间长约50毫秒，第二轮物理实验开始。这轮实验的主要目标不是追求放电时间的长短，而是旨在2006年获得圆形截面等离子体的基础上获得非圆截面等离子体，具有重要意义。
2007年1月29日，中国科学技术协会所属的科技核心期刊《科技导报》评选的2006年中国重大技术与工程进展在北京揭晓，EAST装置建成与“太行”发动机研制成功、秦山二期核电站通过验收等14个项目入选。 
2007年2月15日，科技部基础研究管理中心和中国科学技术协会学会学术部公布了2006年度“中国基础研究十大新闻”的评选结果，EAST项目因具有原创性、新闻性和广泛社会影响的代表性入选。 
2007年3月1日，EAST顺利通过国家验收。国家发展改革委在合肥主持召开了EAST国家验收会（左图）。验收委员会听取了项目建设情况、专家测试、专家鉴定和中科院的预验收意见，审阅了有关专业验收材料，并实地考察了EAST装置，一致认为：项目技术工艺符合设计要求，装置主机及其各子系统均达到或超过设计指标，成为世界上成功运行的第一个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置。项目全面优质地完成了建设任务，实现了预定的各项指标，同意该项目通过国家验收。
2007年4月10日，等离子体所承担的“中美托卡马克先进运行模式联合研究”项目通过验收（右图），核工业西南物理研究院参加了这个项目。验收专家组审阅了项目结题验收材料，听取了项目执行情况的总结报告，并进行了现场考察和咨询。专家组认为：项目全面完成了合同书的规定内容，达到了预期目标，同意该项目通过验收，建议项目承担单位坚持有效的国际合作方式，扩大合作领域，希望相关部门给予进一步的支持。该项目的实施有效地利用了美国磁约束聚变科学和技术资源，掌握了诊断、数值模拟和控制等关键技术，解决了制约我国磁约束聚变研究中部分瓶颈问题，提高了我国核聚变领域的技术和物理研究水平，缩短了与国际聚变研究的差距，并培养了一批磁约束聚变领域急需的人才，锻炼了队伍，为更广泛的国际合作打下了良好的基础。 
2007年8月27日，EAST从俄罗斯ISTOK研究所低杂波系统末批KU-2.45型微波速调管成功通过验收（左图）。
2007年12月3日，经过数月的努力，EAST内部部件改造已完成了加热衬套、硼化水管、高场侧单匝环固定支架等的安装，进行了热沉材料超声探伤全检，完成了在模拟1/16段工装上进行热沉支撑和模拟热沉的试装，热沉冷却水管的成型、开孔及转接喇叭口的焊接，还完成了高场侧、外靶板首件热沉的加工，并陆续开展工艺评审和首件验收，内部部件改造已开始进入总体安装阶段。
2007年12月31日，EAST内部部件1/16段预装工程通过了验收。1/16段预装采用1：1真实模拟EAST真空室内热沉组件、冷却水管安装全过程（右图）。本次预装使EAST真空室内部部件改造安装的工艺、工序、工装、工具的合理性和实用性得到了验证。
2008年3月26日，中科院2008年度工作会议上传来好消息，EAST大科学工程研究集体荣获中国科学院2007年杰出科技成就奖。
2008年4月23-24日，ITER最重要的事务会议IO（International Organization）-DA（Domestic Agency）协调会在等离子体所召开（左图）。ITER国际组第一副总干事Norbert Holtkamp及ITER项目办公室主任Eisuke TADA等ITER国际组织高层代表主持会议，中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯、美国的各DA方高层代表参加了会议。该会议是IO与各成员国的DA负责人进行重大事务沟通和协调的例会,会议通报和讨论各重大设计更改和评审、通报和研究科技顾问委员会(STAC)和技术咨询委员会(TAG)会议的建议，讨论和准备向ITER理事会提交的报告以及讨论了各国采购包的计划进度、资源计划、经费调整等事项。会议代表参观了EAST装置和正在建设的ITER CICC穿管线工程。 
2008年5月12日，在EAST装置真空室内部组件安装总体验收会上，等离子体所李建刚所长宣布EAST装置真空室内部组件安装全面胜利完成。真空室内部组件安装涉及到九大课题项目，共计零部件五万九千多件。安装工程于2008年元月14日开工，5月8日结束，经过3个多月的艰苦奋战，EAST装置真空室内部组件安装任务以其高质量、高速度圆满划上句号。这是EAST装置建立以来第一项大工程。
2008年12月3日，EAST内部部件第二次改造工程全面完成，顺利通过验收。各相关部门做了工作汇报，介绍了责任工程师和施工单位精诚合作、协力攻关，突破众多工艺技术难点，制定出安全可靠、切实可行的解决方案并严格贯彻实施等情况。（右图为改造后的真空室） 此次改造工程从10月13日开始，历经53天，涉及机械安装、真空检漏、准直测量等多个学科，工程量大，技术复杂，在聚能公司、科烨公司、总体设计室、六室等部门的努力下，最终比计划提前7天，优质高速地完成了这项光荣而艰巨的使命，为顺利实现下一轮放电实验争取了宝贵时间，也为未来的聚变工程建设积累了经验；此次内部部件改造不是简单的安装重复而是一场技术攻坚战，在诸如防松紧固、位移测量、石墨瓦改造、拆装维修等方面取得了重要突破，为未来的工作积累了宝贵的工程实践。”与会专家对改造工程完成的质量和速度给予充分肯定，对改造过程中体现出的良好合作和协同攻关以及质量管理工作等给予了很高评价，同时对各方面的工作提出了希望和要求。会议通过了对改造工程同意验收的验收意见。
2009年11月13日，EAST/HT-7低温系统改造工程的子工程“液氮传输线改造工程”顺利竣工，已成功实现液氮传输功能。改造后的液氮传输线跨度约150米（改造前约30米），传输线越长越容易产生气堵、漏液、真空难抽等困难；改造后的输液线最大落差将近10米（从地沟到桥架），落差大容易产生气阻、液氮传输消耗大等问题。
EAST科研团队
[科学时报 郑千里 报道]继2006年9月首次成功放电后，我国“人造太阳”实验装置——位于合肥的全超导非圆截面核聚变实验装置（EAST）1月14日23时01分至15日1时连续放电4次，单次时间长约50毫秒，从而标志着第二轮物理实验的开始。 本报记者 保婷婷/摄 
聚变曙光耀东方
一位长者，清癯，精瘦。然而，他的言辞却让人感受到其中的睿智与分量。2007年3月1日，为超导托卡马克核聚变实验装置EAST在合肥进行国家工程竣工验收的就是这位长者万元熙。他代表EAST工程指挥部作了报告：与国外同类装置相比，我们已建成的装置使用资金最少、建设速度最快、自主创新最多。完全可以乐观地预见，EAST的成功建造和运行，将为中国磁约束核聚变研究的下一步计划奠定物理、工程技术和人才队伍的坚实基础！
“未来高效聚变堆必须稳态运行，因此实现托卡马克稳态运行的工程和物理问题成为托卡马克的前沿研究领域；全超导托卡马克是实现稳态运行最必要的工程技术基础之一；世界上还没有全超导托卡马克；我们及时向国家提出了建造先进全超导托卡马克计划。” 万元熙追溯。
他的报告获得热烈的掌声。莅临的国家发改委副主任张晓强称EAST的建设成功，“是向和平利用聚变能迈出的重要一步，也是中国科技工作者对世界科技发展作出的重要贡献！”
“十年磨剑终成器，聚变曙光耀东方”，中国科学院常务副院长白春礼在致词里，更是言简意赅地作了点题。
太阳发出的能量来自氢原子核。氢原子核相互作用，发生核聚变，释放出光和热。如果发明一种装置，它不仅能承受上亿摄氏度的高温，还能控制氘和氚聚变稳定持续输出能量，无异于发明“人造太阳”，为人类提供无限清洁的能源。受控热核聚变反应的途径之一，就是制造托卡马克磁容器。科学家在该装置上研究发现，可以把氘氚的聚变燃料加热到几亿摄氏度的高温区，然后发生大量聚变反应。
“称我们的EAST是人造太阳，可能会造成公众的曲解。EAST进行的与未来聚变堆相关的工程和物理问题的探索性实验研究，是要为未来稳态、安全、高效先进聚变堆的物理和工程技术基础作贡献，但要建造在地球上的受控热核聚变反应堆或核聚变电站，能像太阳一样通过核聚变反应放出能量，进而实现商业化发电，那大约是50年后的事。”万元熙实事求是地解释。
EAST是英文Experimental Advanced Superconducting Tokamak（实验的、先进的超导托卡马克）的缩写，原意“东方”。它从1998年国家批准立项到今天通过验收，如吸收天地山川之精华，今天才喷薄于东方的地平线。中科院等离子体物理研究所的团队通过10年顽强拼搏，正在托起和明天一样辉煌的太阳。
万元熙：老骥引领“新潮流”
虽然年龄68，万元熙心态依然年轻，“我提出很多大胆的改革思路，年轻人说我不像是位老同志。我引领‘新潮流’，是所里第一个贷款买车的。”
8年前万元熙自己买了辆夏利车，没几天就开车带夫人上天柱山，“自己开车想上哪就上哪，多自由、多潇洒呀！”
早年所里分房，万元熙废除了领导加分的老规定，根据所里未来的发展需求，把全所人员分成不同的群组，按其对所里的贡献打分，谁分数高谁就优先挑选房子，“群众有自己辨别是非的能力，比如李建刚所长当时还只是个小年轻，打分下来他排队很靠前，自然就分到了房子，现在也确实证明了他是研究所的中坚力量”。
万元熙认为骨干队伍的稳定和凝聚牵一发而动全身，要靠感情动人、待遇留人、事业凝人。“1995年，所里遴选出15位大家公认的学科和技术带头人，给他们每人发一张银行卡，每个月打进1000元钱。当时研究所经济拮据，造成一些人才因囊中羞涩而流失，我们采取这一措施是痛下决心。一些骨干拿到这1000元钱，说这样要‘玩命’时在老婆孩子面前也硬气了。”
和谐社会，应该人尽其才，才得其酬。“既然我是所长，就得对决策承担责任。关键岗位上的熟练技工收入能否比研究员还高？关键要看他对研究所发展的贡献。谁要吊儿郎当我也会拍桌子，当然事后我也会道歉。‘上山下乡’那年月我啥苦头没吃过？我与任何人都可以很好地沟通。”
“理论物理讲究做事出发点不能错，工程要为物理研究服务，不要本末倒置，因强调工程的难度而影响实验。所有工作都要落到实处，二级项、三级项，谈得再漂亮也不行，先跟我谈零级项。一定要先判断出最清晰的需求。”听万元熙这么“强硬”的口气，谁能相信他是胃切除4/5，至今还留有心肌梗塞病灶的人？
“很多决策包含着风险，如果硬要给我上纲上线，可能我就犯错误了，若不给我上纲上线，人家就说我英明决策。” 万元熙笑曰。
早在20多年前，万元熙就参加过托卡马克的国际会议，“以前我们与发达国家有很大差距，出国口袋里没有一点钱，根本谈不上社交”。
2006年10月在成都举行的国际聚变能会议，万元熙作了开幕式上的第一个报告，题为Overview of Progress of EAST Project and Future Plan。按过去的惯例，这一般都是由世界上最先进的聚变研究所作报告。报告结束后大家热烈提问，第二个提问的是美国教授Goldstone，他过去参加国际大会都会坐在第一排，都会提出非常尖锐的问题，但他这次却站了起来说：“我建议我们全体起立，为中国的EAST热烈鼓掌祝贺！”
在国际聚变能的类似大会上，以前还没有发生过700多位与会代表一起，为某项科研成就的取得热烈鼓掌，这次大家却为EAST的成就共同鼓掌充分说明，我国科学家已成为该研究领域的VIP。
过去托卡马克装置多半是圆截面，但后来理论证明非圆截面的效果更好。万元熙生平作的“最冒险”决定，就是要做全超导、非圆截面托卡马克。“我的冒险有理论根据。一是世界上已经有模型线圈作了相关实验，证明托卡马克可以承受一定量的快速磁通变化；二是物理上也有其他可采用的办法，能够用来降低超导托卡马克对其快速磁通变化的要求。就像是走路，如果前头是一面墙，人肯定穿越不过，但即使前面只有一条小路，人也能够通过，如果这面墙是纸糊的，人就很容易穿越。”
武松涛：阳光十足地“修行”
武松涛是等离子体所副所长，EAST的装置主机负责人。“我1983年华中工学院毕业，专业是光学工程，如果始终停留在原有专业就走不到今天。大学只能是‘师傅引进门’，工作上‘修行’的道路更漫长，要在等离子体所干好就必须懂得聚变，到处找这方面的书自学。”
武松涛找到一本《受控热核聚变实验装置概论》。油印讲义因年代久远已卷边发毛，但扉页上“中国科学技术大学四系”“一九七九年十二月”字样尚清晰可辨，“不记得当时是向谁借的，它只有上本没有下本，我得到后如获至宝，通宵达旦地看了好几遍。”
武松涛参与聚变实验装置建设是在1990年。他写的《HT-7主机改造工程的组织、协调与管理》发表在《科研管理》上。HT-7装置建造成功后又及时提出建造超导托卡马克EAST装置。“中科院希望能有年轻的科研人员参与项目，所领导到院里汇报工作有年轻人他们就高兴，如果只是所领导自己，院领导就苦脸相对。我介入装置总体设计，跟着霍裕平、万元熙、翁佩德几位老领导跑，他们都比我大20岁左右。我参加了院里及国家组织的几十次项目方案论证，我作总体方案这部分报告。有关部委领导看了HT-7U（EAST原名）都说，项目本身不错，但工程要持续那么久能否做到后续有人？大科学工程给了我成长的机会，我感谢老同志对我的信任和培养。”
武松涛一步一个脚印走了过来。“我们脑子里已逐渐把装置各个关键部件的结构清晰化，从1998年到2001年，我们每年出一本装置设计的文集，既作为文献把工作记录下来，也给大家增加点压力，思考未来的发展战略。文集的序言都是我自己写。”
听说用2000万美元就要建造全超导核聚变装置，国外没人相信，国内质疑的声音也不绝于耳。每次方案汇报和论证都像是舌战群儒，就是在这样的不断磨砺中，武松涛得到了锻炼成长。
武松涛巧妙地借助国际合作平台，为承担EAST接着搞“热身”。为合作伙伴美国得克萨斯大学核聚变研究中心设计制造新型等离子体物理实验装置，他带领五人的一个小组，前后用了两年时间，圆满完成了经费125万美元的合作项目。“这是我国首次以技术方式向发达国家输出托卡马克聚变系统。美国能源部对这一成功合作也很满意，称它是中美核聚变合作的新型的方式。它也是迄今为止中美聚变界最大的国际合作项目，对提高我们的自信心起到很大作用。”
2002年12月，武松涛因为一天到晚不停地工作，突然嗓子疼得厉害，几天之后干脆成了“哑巴”，医生诊断患了急性扁桃体炎，要他立即住院动手术。那时EAST正处于建设的关键期，他除了到医院打点滴，每天照常上班。无可奈何的医生只好在他病历上作了“病人拒绝住院”的记录。
“这在我们团队根本算不了什么。‘保证星期六不休息，星期天休息不保证’是我们不成文的作息守则。”武松涛说，“平时我总给人很阳光的感觉，但记得EAST立项一年多时，有一次我召集每周一次的全体例会，因为项目推进得很慢而带来压力，我忍不住说：如果项目延缓进度或者出了差错，我们不但愧对前辈，也愧对国家！当时我不由自主地哽咽了。大家好几分钟不说话，都感到我的动情之处，会后对我说，他们能体会我的压力，大家会同舟共济。”
2006年9月28日，EAST首次成功获得高温等离子体放电向媒体开放，李建刚所长找了武松涛一下午，想把他推向“前台”接受采访，但武松涛却如同“蒸发”了一般，“我在办公室，把衣服叠作枕头就躺在沙发上睡着了。从吃午饭后一直睡到傍晚。我将手机关掉，哪里也不想去”。
“大学同学毕业后曾聚会过两次，他们大多都已改行，其中经商的居多，目前还在搞科研的除我之外可能仅有一位同学。同学聚会问我怎么搞到聚变工程上来，还调侃说我是最有可能当院士的人。”武松涛笑了笑说：“众所周知，大科学装置的建造周期一般都很长，如果一个人耐不住寂寞，干不了那么长时间，就像跑马拉松运动员没有毅力似的，中途就会自行被淘汰出局。”
潘皖江：关乎“大脑毛细血管”
在EAST团队中，潘皖江主要负责装置绝缘结构的设计以及绝缘子的研制。
武松涛等早年在外国参观过托卡马克的绝缘子，但外国根本不愿意透露研制技术，每个绝缘子报价高达1400~1600美金，如果EAST需要600个绝缘子，就意味着仅此一项的花费就需要约90万美金。
1997年夏天，由武松涛出面游说，校友潘皖江就被赶上了架。潘皖江1989年华中工学院金属材料及热处理专业毕业，在等离子体所研制中心工作的几年里，也参与过一些绝缘材料的研制。
从俄罗斯T-7上拆卸的绝缘子，陶瓷材料不符合EAST装置的要求，他们想在国内寻找合作伙伴做绝缘材料，但相关单位不是因为工艺不能解决，就是因为经济效益的考虑，都不愿拣超导体绝缘材料这个“烫手的山芋”。当时31岁的潘皖江虽然还缺乏历练，但逼上梁山，只好自己做复合材料。
“高大明老师去国外访问时拿回一个样品，我们把它当宝贝似的，小心翼翼地不敢动，充其量是用X光为其拍照，但后来测试出它是坏的。询问外国的绝缘子价格，不仅贵得吓人，还不让测试性能。”
万元熙打过一个形象的比方，EAST里用的绝缘子就相当于人体大脑的毛细血管，哪怕其中一个毛细血管破裂，人可能就会脑瘫痪。所以，600多个绝缘子都要严格要求质量、严格加以测试。
“绝缘子前后研发了3年，自己做了两年。我们只能自力更生，在实践中摸索着干。”潘皖江轻描淡写地，一句话就带过了10年的历史。
潘皖江原创的“金点子”，是提出“液态树脂低温氦密封电流引线”的办法。
EAST在2006年初第一次调试，所有引线都发现电流引线外漏的情况。问题如不及时解决，可能导致超导磁体损毁，从而导致整个装置失效。万元熙和武松涛认为潘皖江提出的想法很新颖，值得尝试。从下午五点钟开始做，到七点半就出效果，从根本上解决了EAST的真空问题。“其他人可能受所学专业局限，想用强度很高的材料将外头的引线固化住，我是求异思维。”潘皖江还是轻描淡写，“后来开总结大会，万元熙总经理说我的主意不错，应该‘重奖’，给了我1500元的额外奖励。”
EAST第二次调试低温超导出现了内漏，大家又想到了潘皖江。他采用真空管，两天就解决了问题。
在EAST的工作中，潘皖江等人摸索出的一些新工艺、新方法都在申请专利之中，“很多人在跟踪我们的技术。我们研制绝缘子的成功率也很高，对外说我们的成功率达到90%，人家一般不相信，怎么可能那么高呢？我还没好意思跟他们说，我们的成功率甚至高达99%呢！”
高大明：抓质量就是“抠问题”
EAST的主要构成部分是超导磁体，为了节省项目经费，本来已和美国的一个科研机构商谈提供超导或电缆，但因李文和事件的突发使得这一合作可能中断。考虑到苏联因为解体，大加速器项目暂时搁浅，于是合作的指向自然掉转到俄罗斯。主管设计的副总经理翁佩德与俄罗斯联系，对方说仓库里有很多超导股线，但是放置的时间很长了，性能究竟怎么样不好说，但可以便宜点卖。
“柳暗花明又一村”，让大家眼前一亮。时值2001年春节前夕，所里赶紧组织8个人兵分两路，一路由陈灼民带队，一路由高大明带队。
陈灼民等人在尘封的仓库里，除了要把所有超导股线一团一团地全部倒出，还要测试每团线的3R性能。超导丝团和车轮子差不多大，他们足足折腾了三四个月，总算挑出4500多根、20吨参数能匹配的超导股线。最后，高大明坐镇指挥另一路兵马，在电缆研究所将这些超导股线绞缆。运回国内的成型电缆都是600多米长，最终用较少的钱买回了EAST重要的也是合格的材料。
此前，高大明和EAST研究中心主任陈思跃考察俄罗斯电缆所发现，该所虽然生产过800米的铜缆，但仅仅是验证工艺，从来没有连续、满负荷地生产过批量的超导导体。由于穿管导体内部充满液氦才能实现超导，必须对套管焊缝质量提出严格要求。超导导体的钢管焊接需要很好的技术，没有焊透不行，若焊得太透钢管就会鼓出一团，按什么标准来控制呢？高大明来回抠问题，总算得到一些比较关键的技术标准。
2001年8月26日，600米穿管超导导体（CICC）生产线建成，并成功生产出第一根铜缆导体。EAST所有超导磁体需要的导体都由这条生产线生产。从俄罗斯高能所购买的0.85毫米直径的超导股线，按照设计绞制成直径约20毫米的超导电缆，在这条生产线上穿入用特种高强度不锈钢管焊接成的长达600米的套管。
在总工艺师高大明指导下建成的CICC生产线，为EAST的超导磁体绕制、超导磁体实验等奠定了基础。
“严格管理是我们团队的特点。搞大科学工程本身就有很大风险，必须建立严格的质量管理体系。ISO9000标准的核心就是要文件化，实行过程控制，防患于未然。2000年底我们终于建成了EAST的质量管理体系。”高大明说。
高大明1978年从东北第一机械厂调来，“那时正是‘科学的春天’，受我们这个年龄段的人的理想主义教育影响，我就想扎扎实实为国家作贡献。搞大科学工程不像是在居里夫人时代，两三个人在地下室晃一晃化学瓶子，或许就可以搞出成果，我们EAST团队最注重的是团结协作。”高大明介绍说，“现在参加国际ITER计划，因为我们有全过程搞超导托卡马克装置的经验和技术积累，在国际舞台上说话的声音也响亮了。”
“我们的学生在国外，别人问起EAST怎么做，他完全可以应答如流。过去发达国家与我们合作纯粹是为了省点加工费用，现在我们EAST的整套经验对它们有用。”高大明打了个比喻，“这就像一位研究生虽然考试只七八十分，但和一位小学生考试得一百分，水平肯定不在一个档次。”
吴杰峰：施工现场“魂牵梦绕”
在俄罗斯转移的T-7上作物理实验，必须作许多技术改造。如它要多开窗口，才能实现ECRH、离子回旋等辅助加热；要了解等离子体的参数，必须要有相应的诊断窗口、实现抽真空的抽气窗口。总共要开100多个窗口。
吴杰峰1988年7月华中理工大学机械工程系毕业，就被分配到等离子体所的研制中心，他早年当过焊接项目负责人，现为研制中心主任。“真空室窗口原来只有12个，要改造到48个。管道共有3000个接头需要焊接，有一个产生漏焊、虚焊都非常可怕，氦气就可能跑到真空里，使外杜瓦变成大冰块。为把好质量关，我经常要钻进真空室，744毫米的直径，操作的焊工在这狭小的空间里头，无论仰焊、侧焊、横焊，都比较困难。”
超导线圈绕制是全新课题，高大明1998年带着吴杰峰等出国考察线圈绕控，1999年就自主研发出了“替代材料管内电缆导体”，接着绕制出D型线圈。“铠装导体的无张力连绕技术”获得了发明专利，绕线机获得了新型设计专利。
2002年2月做出第一条真正的超导导体，2003年8月做完58根、总共34公里的铠装电缆导体，“我们在现场抓质量和进度，最初40天做成一根导体，后来5天就能做成一根，一是技术操作大家已经熟练，二是批量生产采用了计件式的管理。一年半做完全部58根导体，是目前在国际上做得最多、速度也最快的。”
做EAST的超导磁体非能等闲视之。首先要建特种绕线车间、绝缘子真空压力浸渍车间等。研制中心进行了诸多技术集成和工艺上的探索。超导磁体34公里共3500多个接头，研制中心一次焊接合格率达到98%，超过了一级焊缝的标准。“从确保质量考虑，我们每次焊前都要试焊3次，连刚换了瓶气体也要先试焊3次。”
低温容器的密封度要求高，研制中心采用了内窥镜、渗透、超声等6种检测技术，“容器绝对不能出现泄漏。我们能想到的检测方法基本都采用了，只要一个方法未通过就得重来。因为哪怕一个焊头出问题，就可能陷入和别国的托卡马克一样尴尬的情况：真空上不去，低温下不来” 。
吴杰峰说，“检测出了某些问题，无论是我还是焊接的工人，睡觉都不踏实，可能睡梦中会突然翻身起来，说：哦，问题是不是出在那里！就赶紧披衣从家里跑到现场。”
白红宇：科研路上的感情“流量”
EAST有两个大规模低温超导磁体系统，超导线圈有好几个流体通道，必须通过控制保证其流量的分配。超导磁体要在4.5K下运行，低温制冷系统是冷却超导磁体及保证磁体运行在工作温度不可或缺的子系统。该系统不仅体积庞大，而且工艺技术复杂，“委托国外公司制造不仅时间周期较长，而且报价也相当昂贵，我们只好自己动手做”。白红宇说。
白红宇“自己动手做”做得非常好。“低温流量计先是买了个美国的，发现用它测量数据并不准，我们也自己动手做出来。”
在EAST的低温下传统流量计已经“失灵”，也可以用超声波的办法做，但先前国内没有人做过，谁要做就要有条件去标定它。“因为EAST用的是循环的氦，在这样条件下的流量计用户太少，企业从经济效益考虑认为得不偿失，也就不愿意做。我们自己做出来，不但可以做些对比，还可以标定，做出来非常准确。现也有用户提出要我们为他们做这种低温流量计。”
白红宇1993年西安交大低温工程专业毕业，1997年考上在职研究生后刚上了一年，研究所联系到去德国进修低温超导的机会，就把白红宇作为“马普学者”派去。
正好赶上德国大型超导聚变实验装置的模型线圈测试，“本来我去那里可以专门学习德语，但我想参加装置测试的机会更难得，就放弃了”。“我从德国回来，是把德国的1.2千瓦制冷机经改造后用于EAST，还是自己研发大型制冷系统，大家最初有争议，我认为1.2千瓦的‘小马’拉不了EAST‘大车’，坚持要自己做制冷机。先是做到1.5千瓦，后来做到了2.4千瓦”。
除了要把制冷机做好，还要做好冷却对象，回路设计还要考虑到合理设计液氦流量。白红宇经过对国内外的多方考察，确定膨胀机从国外买；压缩机用国产的；换热器通过国内的招标，从3个生产厂家中寻找最优化的设计和价格。2.4千瓦的制冷系统最终只花了2000万元。
“全部交给国外做肯定要多花钱。现在我们这样做虽然成功了，但当时却冒了很大的风险和压力。特别是去年初对装置的降温实验，毕竟是第一次调试，低温系统涉及到的问题实在太多，大家对装置的性能也不熟悉。好在这一切我们都挺过来了。”
大学刚毕业时，白红宇还未曾听说家乡湖南鼎鼎大名的远大空调，“远大空调是后来才起步并且做普冷的。我们那届低温班的30多位同学毕业，后来真正从事低温的只有几个，很多同学都转到了空调方面。我和同学之间联系不多，一是合肥比较偏僻，二是我天性专注于搞研究，不太擅长交际。虽然北京、上海对人才有很大吸引力，但像EAST这么大的项目，才是适合我搞科研的大平台。我从2000年正式参加，到2006年EAST调试实验成功，我非常庆幸自己有机会参与，而且从头做到尾。”
正是这些献身科学的人们，托起了明天辉煌的太阳！