四人到了物理研究院会议室后,靳善中站在一块白板前,手里拿着马克笔,眉头微蹙。
白院长坐在会议桌旁,正翻看着一叠打印出来的资料。
“靳老,怎么了?”陈奕看着靳善中的背影说道。
靳善中转过身,放下马克笔,脸上带着几分思索的表情。
他示意陈奕坐下,自己也拉过一把椅子。
“小奕,小璐,”
靳老开口,语气很认真,
“关于金乌里的磁镜约束方案,我和我的团队回去这几天仔细推敲了一下。”
他顿了顿,目光在陈奕和秦璐脸上扫过:
“我们做了三套数值模拟,也参考了国际上公开的所有磁镜装置数据,”
陈奕注意到,靳老的手指在桌面上轻轻敲了敲。
“靳老,”
陈奕开口,语气平静,
“您有什么顾虑,可以直接说出来。技术问题本来就需要集思广益,我们一起想办法解决。”
靳善中看着眼前这个年轻的院长,眼神里却有着远超年龄的沉稳和笃定。
他深吸一口气,终于说出了压在心头几天的疑虑:
“好,那我就直说了。”
他站起身,重新走到白板前,拿起笔在原有的磁场图上圈出两个端点:
“磁镜约束技术,我们西工大的团队其实已经研究了快十年。原理不复杂。”
马克笔在白板上划过,留下清晰的蓝色轨迹。
“但问题就出在这里。”
靳老的笔尖停在磁镜的两端,
“粒子终端损失。带电粒子在磁镜两端会沿着磁力线逃逸,这是磁镜装置固有的缺点。我们做过测算,即使把磁场强度提高到20特斯拉,逃逸率依然在可观测范围内。”
“第二,”
靳老的语气更严肃了,
“等离子体的宏观不稳定性。一旦发生,等离子体会在毫秒量级的时间内扭曲、破裂,约束当场失效。”
他在白板上画了几个扭曲的波浪线:
“我们团队之前建的小型磁镜装置,最长约束时间只有0.3秒。不是磁场不够强,是不稳定性控制不住。”
会议室里安静了几秒。
白院长推了推眼镜,补充道:
“老靳说得对。这个问题不解决,金乌计划里设想的紧凑型聚变推进系统就无从谈起。”
他说完,看向陈奕,眼神里既有期待,也有一丝担忧。
陈奕没有立即回答。
他转头看向秦璐,微微一笑:
“璐哥,来,给靳老和白老介绍一下我们的解决方案吧。”
“好嘞!”
秦璐眼睛一亮。
她抱着笔记本走到白板前,先礼貌地向靳老点点头:“靳老,我能用一下这块板子吗?”
“当然,你来。”
靳善中让开位置,眼神里充满兴趣。
秦璐从白板槽里抽出一支红色马克笔,先在靳老画的磁镜示意图旁边,重新画了一个全新的磁场结构。
“靳老刚才说的两个问题,我们都考虑到了。”
秦璐的声音清脆而自信,
“首先,关于粒子终端损失,我们的方案是,采用场反位形来改变磁场结构。”
她在新图的中心画了一个圈:“场反位形本质上是在等离子体内部产生一个反方向的磁场,这个磁场会与外部磁场相互作用,形成一个闭合的磁面。”
红色线条在白板上延伸。
“这样一来,磁力线不再是开放式的,而是在装置内部形成了闭合环。带电粒子沿着磁力线运动时,就不会从两端逃逸,而是被约束在环内做螺旋运动。”
靳善中的眼睛眯了起来,身体微微前倾。
“有意思……”
他喃喃道,
“闭合磁面……那宏观不稳定性呢?场反位形能抑制交换模吗?”
“能,但不完全。”
秦璐坦率地说,“所以我们需要第二个技术,更强的磁场,以及更精密的实时控制。”
她看向陈奕:“这部分方案,陈奕之前和我讨论过很多次。”
陈奕点点头,接过话头:“更强的磁场,靠的是新材料。白老应该已经猜到了。”
白院长闻言,立刻反应过来:“常温超导材料!”
“对。”
陈奕肯定道,
“我们计划利用新型常温超导材料来制造磁体线圈。相比传统超导材料需要液氦冷却,这种材料在常温下就能维持超导态,理论上可以产生30特斯拉以上的稳态强磁场,而且几乎不存在失超风险。”
“30T……”靳善中倒吸一口凉气。
他太清楚这个数字意味着什么了。
国际上现有的托卡马克装置,磁场强度多在2-5特斯拉之间。
即便是ITER,设计磁场强度也不过5.3特斯拉。
“磁场越强,等离子体的拉莫尔半径越小,被约束得越紧密。”
白院长已经快速计算起来,
“这样一来,很多宏观不稳定性在理论上就会被抑制……但还不够,不稳定性一旦发生,扩散速度极快,人工反应根本来不及。”
“所以需要第三项技术。”
陈奕说,“人工智能实时控制。”
他打开随身携带的平板电脑,调出一份文件:
“楚箫的团队,目前正在基于3纳米芯片平台,开发专门用于小型聚变装置控制的人工智能算法。这套系统会集成上千个高精度传感器。”
屏幕上显示出算法的框架图。
“一旦监测到不稳定性萌芽,注意,是萌芽阶段,而不是等它发展起来,AI系统会在微秒级内调整各线圈的电流分布,通过微调磁场位形来提前消除不稳定因素。”
陈奕抬起头,看向两位老院士:
“简单说,我们计划的不是一个‘静态’的磁镜装置,而是一个‘智能动态’的磁场约束系统。强磁场打基础,AI控制做微调,场反位形保结构。”
会议室里陷入了短暂的沉默。
靳善中盯着白板上的三个示意图。他脑子里快速闪过这些年团队遇到的所有困难,以及那些看似无解的技术瓶颈。
然后,这些瓶颈,在这套组合方案面前,似乎……
都有了破解的可能。
“没想到啊……”
靳老长长吐出一口气,声音里带着难以置信的感慨,
“我原本以为,金乌只是个大胆的构想,你们连图纸都未必画出来。”
他摇摇头,笑了:“结果你们连解决方案都准备好了。而且……听起来居然真的可行。”
白院长也站了起来,走到白板前仔细看着那些示意图:
“常温超导材料解决磁场强度,场反位形解决粒子逃逸,AI实时控制解决不稳定性……这三项技术单独拿出来,每一项都是重大突破。组合在一起……”
他没说完,但眼神已经说明了一切。
“靳老,白老,”
陈奕诚恳地说,
“这些都还只是理论方案和初步验证。具体的工程实现,会遇到无数预想不到的问题。我们需要在实践中不断测试、调整、优化。”
“那是自然!”
靳善中一摆手,语气里已经带上了迫不及待,
“科研哪有一步到位的?但只要方向对了,路再难也能走通!”
他看向秦璐:“小璐,你们团队有场反位形的详细设计参数吗?”
“有初步的。”
秦璐连忙翻开笔记本的后面几页,
“这是我和杨院士、冯院士一起做的第一版设计方案。不过靳老,这个方案里还有很多理想化假设——”
“先给我看看。”
靳善中接过笔记本,快速浏览起来,眼睛越来越亮,
“好……这个磁面布局有意思……等等,这里,这个剪切参数,你们怎么取的值?”
秦璐凑过去:“这里我们参考了您2018年那篇论文里的修正公式……”
看着两人迅速进入专业讨论状态,陈奕和白院长相视一笑。
陈奕站起身,“既然技术路线基本清晰,靳老,白老,我就先不打扰你们讨论了。璐哥,你留在这儿配合两位老师,团队有什么需求直接打报告。”
“放心吧!”秦璐头也不抬地应道,手里的笔已经在靳老的笔记本上写起了算式。
靳善中甚至没注意到陈奕要离开,只是随意摆了摆手:“你先去忙,去忙。”
陈奕笑了笑,轻轻退出会议室。
门关上的瞬间,他还能听到里面传来的讨论声:
“老白,你看这个平衡方程……”
“等一下,我算算这个梯度……”
走廊里,陈奕呼出一口气,脸上露出轻松的笑容。
他转身,朝着材料研究所的方向走去。