国际聚变研究近日取得重要进展。2026年2月，《等离子体物理学杂志》发表了一项由多家机构合作完成的研究成果，该研究首次明确揭示了未来聚变堆中一种关键运行模式——高密度、小幅度边界局域模(小ELM)的物理起源，并据此修正了关键的热负荷预测模型，为聚变装置偏滤器的安全设计提供了新的理论依据。
长期以来，偏滤器能否承受瞬态高热负荷是制约聚变堆工程化的核心瓶颈之一。与可能导致偏滤器损坏的大幅度I型ELM不同，高频、小幅的小ELM模式被认为更具工程应用潜力，但其物理起源和反应堆尺度下的热负荷一直难以准确预测。此项研究通过结合DIII-D和ASDEX Upgrade装置的实验数据与BOUT++模拟，首次确认小ELM并非起源于传统认知的台基顶部，而是精确起源于靠近等离子体边界的台基底部区域。这一发现直接解决了热负荷经典预测模型(Eich标度律)的关键输入误差。研究团队将模型中的关键参数从“台基顶压力”修正为“台基底压力”后，模型预测值与实验测量结果高度吻合，消除了此前可能高达8倍的预测偏差。
基于修正后的模型，研究团队首次对ITER和SPARC未来聚变装置进行了小ELM热负荷的量化外推。预测结果显示，在小ELM运行模式下，ITER和SPARC偏滤器所承受的峰值能量注量远低于钨材料表面的熔化阈值。这表明，小ELM在工程上“可能是可容忍的”，为利用小ELM作为一种可控的边界排气机制提供了关键的理论支撑。该研究建立了一条从基础物理机制到工程安全评估的完整逻辑链条，对未来聚变堆的偏滤器设计与运行方案具有重要的指导价值。
