仿星器（Stellarator）最早由美国科学家莱曼·史匹哲（Lyman Spitzer）于1951年提出，并在第二年建造在普林斯顿大学等离子体物理实验室。仿星器是一种受控核聚变装置，通过模仿恒星内部的核聚变反应，将等离子态的氢同位素和约束起来，并加热至1亿摄氏度左右发生核聚变，以获得持续不断的能量。与托卡马克相比，仿星器具有稳态运行的优势；然而，传统仿星器磁场的波纹度比托卡马克大，导致其新经典输运水平和高能粒子损失水平高于托卡马克。此外，由于仿星器需要三维结构线圈，结构更复杂，制造难度更大，成本更高，因此未被作为聚变堆技术路线的首选。

仿星器由一闭合管和外部线圈组成，闭合管呈直线形、“跑道”形或空间曲线形。常见的仿星器具有两对或三对螺旋绕组，前者磁面形状类似于椭圆，后者则近似于三角形。相邻螺旋绕组中通以大小相等方向相反的电流，螺旋绕组产生的磁场和纵向磁场合成后，磁力线产生旋转变换，因而能约束无纵向电流的等离子体。在20世纪50-60年代，仿星器在可控核聚变研究中十分普遍，但由于70年代托卡马克的重大进展，仿星器研究曾一度搁置。近年来，由于托卡马克研究中的一些问题，仿星器的研究逐渐再受重视，并已经建成一些新设备，如德国的文德尔施泰因7-X（W7-X），美国的螺旋对称实验（HSX），和日本的大型回旋场装置（LHD），这些设备大多已经通过真空性能测试、磁测试等阶段。

装置介绍

主要用来受控核聚变研究，是个巨大的电磁室。

仿星器的内部，蓝光的电浆，具有规律性。

仿星器对等离子体的约束主要借助了外导体的电流等产生的磁场。

仿星器装置的最大优点是能够连续稳定运行。

德国科学家认为，仿星器可能是最适合未来核聚变电厂的类型。德国正在建造的世界上最大的仿星器实验室被命名为Wandelstein X-7，他的前身是WEGA，现已退役。

仿星器最早是由 Lyman Spitzer发明的并且在第二年建成。它在50-60年代十分流行。又逐渐进入人们的视野，最根本的原因是资源的日益枯竭，以及人们对普通核电站能否安全稳定运行的担忧。

研究成果

2023年，德国核聚变装置仿星器Wendelstein 7-X重启后，核聚变实现了1.3吉焦耳的实验目标，放电时间达到了新的最佳值，热等离子体可以维持8分钟。

参考资料