二〇一八年七月
目 录
4. ZMF500-50直流脉冲发电机组励磁回路采用非线性电阻灭磁的模拟实验
29. 获奖名称：HT6M 托卡马克等离子体平衡的1MW快响应反馈控制
34. 100MW交流脉冲发电机组测控与保护系统的计算机实现
40. EAST超导托卡马克等离子体快速控制高功率变流电源装置
44. 全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置（EAST）的研制
46. 4600兆伏安聚变电源系统设计及其高功率四象限变流器单元研发和应用
汇 编 说 明
一. 汇编二室科研成果范围及起始时间：
中科院等离子体所建于1978年9月，而我室的前身是安光所一室。1977年
3月，安光所成立受控站开始筹建中国最大的托卡马克装置—8号工程。受控站下属三个分站，安光所一室即调整为受控二分站，从事8号工程的电源和控制预研工作。1978年9月20日等离子体所成立，由原来的三个分站编为六个研究室、一个附属工厂，二室也随之应运而生，成为我所今天的聚变电源研究与控制工程研究室。本汇编围绕我室大电感储能线圈、交直流发电机、高功率核聚变电源等科学研究所形成的科学技术成果，以及涵盖科研成果转化为产品的成果，时间即从我室从事8号工程时候编起。
二. 汇编收集材料依据：
1. 中国科学院等离子体物理研究所科技成果汇编（1978年-1997年）；
2. 中国科学院等离子体物理研究所科学技术成果汇编(1983年-1992年)；
3. 中国科学院合肥分院年历年科研成果及专利汇编（1970年-2001年）；
4. 中国科学院等离子体所网站科研成果及合肥研究院网站科研成果摘录。
三. 部分条目涵义：
1. 成果编号：反映当年<所科技成果登记表>中实际编号，若无，则空缺；
自86年起院成果登记号一律采用12位数码，即前六位代码号为院编单位加上所编单位六位代码成果号组成。所编六位数码中，第一、二位为年份；第三位“1”为报院成果，“0” 为不报院成果；第四位“1”为院和国家开放实验室成果，“2”为已推广成果，“3”为拟推广成果，后又增“4”为公司成果，“5”为国家基金项目成果；第五六位本单位成果顺序号。
2. 档案号:反映所形成的科技成果归档后卷宗中的实际编号。
3. 获奖人员：所列人员名单，若人员名单右上角加注“*”，则该完成
人为外单位人员（下同）；
3. 获奖人员：授奖部门公布的人员名单（按公布顺序排列）。
四. 其它：有不清楚的地方请查阅汇编收集材料（本汇编说明二内容）。
1978年-2018年二室科技成果
1. 八号工程电网供电动态模拟实验及稳定计算
成果编号：缺
获奖人员：许家治 季幼章 郭沐 汪小隆 刘辛田 赵晓阳 黄乔林 杨军等
获奖等级：所级
起止日期：1976年01月至1980年03月
档 案 号： 03-004-0104
成果简介：动态模拟实验系为8#工程电网供电在冲击负荷150兆瓦作用下，研究华东电力系统满足静态稳定，频率下降（△f<0.5HZ）,电压波动（△u<3%），谐波电压限制（
/u≤2%）的条件下，应采取的技术措施。冲击负荷稳定计算目的与动态模拟实验相同，计算结果与实验结果相互符合。无功补偿采用电抗器分级投切法，能满足高压侧电压波动的限制。动模实验与稳定计算基本一致，为工程设计提供了技术依据。
2. 真空开关（单泡）人工过零开断直流实验
成果编号：缺
获奖人员：郭增基 邓伯芳 刘登成 王川 匡靖安 刘彦琴 黄河 俞永明
胡素华 白明侠 高兴华 郭详玉 李逸松 杨道文 张怀贤 吴仁英 顾继座
获奖等级：所级
起止日期：1976年01月至1980年04月
档 案 号： 03-004-0202
成果简介：受控热核聚变实验装置，要求开断电流几十至几百千安，恢复电压几十千伏以上的直流电路。采用高压交流真空断路器，以人工过零的方式成功地进行了直流开断试验。试验采用蓄电池电源向储能电感线圈充电，当充电电流达到规定值时，打开被试验断路器，在触头开距达一定值时，触发放电开关，预先充电的换流电容器放电，一个反向脉冲电流叠加在开关电流上，迫使其人工过零，电弧从而熄灭。紧接着换流电容器与电感线圈作用，其电压反向。随着换流电容器电压的变化，负载电阻将得到相应方向的电流。最后，电感线圈中的能量在负载电阻中释放。我们对国内现有的额定电压10千伏，断流容量150兆伏安，200兆伏安和300兆伏安三种真空断路器（单泡）分别开断了直流9千安，11千安和14千安，恢复电压达10千伏以上。试验证明，真空断路器可满足受控热核聚变实验的要求。
3. 直流飞轮发电机冲击电源工程设计
成果编号：缺
获奖人员：乐秀夫 季幼章 黄友祥 刘福国 孙世洪 吕兆基 王金鹏 沈友和 李昭临 罗银妹 沈耐芬 胡平 杨作贤 李汉民 杨旭征 黄诗言 王永清 盛子斐 胡存鑫 卢相玉 段泽民 王仪熙 周士国 刘正之 李智秀 周敏忠 王利平 黄乔林 朱有华 等
获奖等级：院级
起止日期：1976年01月至1980年12月
档 案 号： 03-002-0301
成果简介：完成了以四台ZMF-500-50脉冲发电机为主体的总功率为80000KW的直流冲击电源全部工程设计。在控制、保护、灭磁和测量上应用了以下一些新的手段和措施：（1）控制上的主回路二十一种运行方式电动变换和等离子体显示；（2）发电机保护上的环火保护、Sidt保护；（3）灭磁上的非线性电阻快速灭磁；（4）测量上的同步采样触发装置。
4. ZMF500-50直流脉冲发电机组励磁回路采用非线性电阻灭磁的模拟实验
成果编号：缺
获奖人员：贺旦莉 刘正之 王永清 黄友祥 周士国 乐秀夫 黄诗言 罗银妹
李汉明 沈耐芬 黄乔林
获奖等级：所级
起止日期：1976年01月至1980年12月
档 案 号： 03-004-0303
成果简介： ZMF-500-50直流脉冲发电机励磁系统采用了非线性电阻灭磁方式，由理论分析和实验验证在灭磁保护方面有以下优越性：（1）灭磁时间短，氧化锌电阻仅0.2秒。（2）移能效率高，为96%。（3）被抑制的过电压低，在1000伏以下。（4）被保护设备温升低。（5）体积小。（6）较经济且简单可靠。该项成果是首次在国内将氧化锌电阻器应用于灭磁保护之中，为今后采用先进的氧化锌电阻灭磁保护创造了条件。
5. 8#加热场 、纵场数测同步采样触发装置
成果编号：缺
获奖人员：盛子婓 李昭临 沈耐芬 罗银妹 杨旭征
获奖等级：所级
起止日期：1977年07月至1980年12月
档 案 号： 03-004-0302
成果简介： 飞轮直流发电机对8#装置的加热场供电时需要测量加热场电流峰值以及电流达峰值这一时刻的电压和发电机转速的数字量；对纵场供电时，需要测得纵场电流平顶阶段里对应这一时刻的电流、电压和发电机转速的数字量，本装置与各种数字电压表及打印机联用可实现上述的同步数字测量，并能立即取得数据。该装置中的峰值保持的零点调整容易并且较稳定，在加热场电流转换信号的范围内（0.5V～5.6V）,测得峰值保持器的平均精度为
=0.1～0.3%,随机精度为A=0.3～0.5%，保持下降度达30～70uv/秒。
6. 负45千伏高压长脉冲电源
成果编号：缺
获奖人员： 汪小隆 彭家福 刘辛田 赵晓阳 吴君闩 高成云
获奖等级：所级
起止日期：1980年05月至
档 案 号： 03-003-0101
成果简介： 该电源主要包括：反馈型脉冲调制器、充电机、脉冲电容器组、泄放回路、高压台、隔离变压器及交流控制柜等。达到的主要技术指标为：输出电压-45KV，连续可调；输出电流18A;脉宽≤20ms ，分级可调；脉冲前后沿＜1%；电压波动（顶降）＜1%；重复频率1次/1分钟。
7. 80kv负高压长脉冲调制电源研制
成果编号：113334861001
获奖人员：汪小隆 彭家福 刘辛田 吴训 吴君闩 郭乐先
获奖等级：院级
起止日期：1977年08月至1981年12月
档 案 号： 03-003-0102
成果简介： 80KV负高压长脉冲电源是一种强流脉冲电源装置，主要用于受控核聚变中电子回旋加热。本电源采用电容器充电，开关调整管和反馈调节器开断高压，使负载上得到幅度恒定的长脉冲调制电压，故障时引燃管撬棒可以进行快速保护。电源的主要指标为：电压80KV，电流20A，30ms，顶将<1%，保护动作时间10ms。
8. 高压强流直流人工过零开断技术及其专用真空断路器
成果编号：113334831001
获奖人员：郭增基 刘彦琴 梁向阳 李逸松 郭祥玉 胡素华 邓伯芳
刘登成 白明侠 马幼芬
获奖等级：1983年中国科学院重大科技成果二等奖
起止日期：1975年01月至1983年07月
档 案 号： 03-004-0201
成果简介： 高压强流直流人工过零开断是进行受控热核聚变反应研究中的一项关键的供电技术。原理是当断路器开断高压强流直流电路时，使电流过零，从而使断路器电弧熄灭，电路开断。得出了人工过零电路参数匹配关系，并成功地实现了高压强流直流人工过零开断。单个灭弧室的开断电流为15-19千安，正向恢复电压为15-19千伏，燃弧时间为6.6-8.5毫秒。
9. 非线性电阻在一万千瓦水轮发电机上快速灭磁的应用研究
成果编号：113334830003
获奖人员：贺旦莉 沈耐芬 夏维东
获奖等级：所级
起止日期：1983年03月 至1983年12月
档 案 号：05-003-0101
成果简介：国外从七十年代开始逐步采用非线性电阻元件作为灭磁的新手段，国内无先例，推广应用到“中型机组，大型机组的灭磁，过电压保护”的探索性试验，为今后试验研究打下基础。
10. 大型发电机转子的非线性电阻灭磁与过电压保护
成果编号：113334861003
获奖人员：季幼章 潘垣 王川 贺旦莉 乐秀夫 夏维东 黄河 刘正之
李自淳 黄乔林 史济行
获奖等级：1988年中国科学院科技进步二等奖
起止日期：1978年06月 至 1985年10月
档 案 号：05-003-0201
成果简介：ZnO非线性电阻主要用作发电机灭磁与过压保护。可控硅开关通过人工过零开断和两次换流，切断励磁电源，将励磁电流转入非线性电阻进行快速灭磁。非线性电阻兼过电压保护。白山发电厂30万千瓦水轮发电机强励电流5000安，灭磁电压小于2800伏，电流下降时间小于0.6秒，反向电压小于2100伏。
11.晶闸管直流高压强流快速开关
成果编号：113334861002
获奖人员：许家治 刘正之 黄河 郭祥玉 刘保华 潘永东 庄明 冯志
姚秀鸾 段泽民 刘福田 潘垣
获奖等级：院级
起止日期：1982年03月 至 1986年09月
档 案 号： 03-003-0402
成果简介： 晶闸管开关，是一种新型的电流闭合与开断的理想器件，具有无触点，无电弧，开闭迅速，无噪音，寿命长等优点，主要关键技术是：强功率触发、强迫换流、多元件串联的均压均流、控制与保护等技术，其预定的技术指标，通过现场测试已经达到，其遮断容量为20KV×280A及6KV×15KA
12. 80兆瓦直流飞轮机组脉冲电源
成果编号：113334871015
获奖人员：乐秀夫 季幼章 黄诗言 周敏忠 周士国 李自淳 贺旦莉
刘正之 盛子斐 沈耐芬 黄望淑 许成金 刘福国 李汉民
郑光华 李智秀 彭辉 黄乔林 胡萍 罗银妹
获奖等级：院级
起止日期：1976年01月 至 1986年11月
档 案 号：03-004-0304
成果简介：此80兆瓦脉冲电源无论是直流输出功率或单台电机的储能量均是国内最大的，由于采取了飞轮机械贮能，其输出功率可达自电网输入的30多倍，使用灵活。整个电源包括飞轮发电机和控制、保护、测量、快速灭磁及润滑通风等六个分系统，共有设备800余台。该电源设计、安装和调试历时共达十年，其性能达到和超过原设计。现已投入应用。
13. 高能氧化锌非线性电阻的微机测试及组合技术
成果编号：113334871014
获奖人员：许成金 王川 任英 夏维东 赵晓阳 夏维珞
获奖等级：1988年中国科学院科技进步三等奖
起止日期：1985年01月 至 1987年05月
档 案 号：02-010-0103
成果简介：本项成果是高能氧化锌非线性电阻推广应用的关键性技术。微机测试准确把握单个元件的特性，测试速度快、精度高、成本低、一台微机可代替几十个人的工作量，数据直接供给组合软件。优化组合技术科学地解决了高能氧化锌元件特性差异大和串并组合难的矛盾。既保证了装置质量，又降低成本。本成果国内居于领先，国外亦未见先例。
14. 中型托卡马克HT一6 M聚变装置及实验系统
成果编号：113334871001
获奖人员：郭文康 姜同文 许家治 翁佩德 舒炎泰 王肖蝶 李忆馥
范淑平 叶跃林 刘保华 周永诚 周丁发 刘岳修 顾云 罗家融
获奖等级：1988年中国科学院科技进步一等奖
起止日期：1980年02月 至 1986年12月
档 案 号：04-003-0401
成果简介：本成果设计思想先进，立足点较高，物理参数选择正确，质量优良，是国内先进的，在世界内属八十年代同等规模装置中能较好从事综合研究的装置之一。运行两年来性能稳定，诊断和数据采集处理系统可靠方便。已进行七项物理实验，在国内外发表十多篇论文，得到国内同行的好评和国际聚变界的关注。为我国核聚变研究做出了积极贡献。
15. 303 EMG实验电磁炮
成果编号：113334881001
获奖人员：潘垣 任兆杏 许家治 王永城 黄河 李佳民 高大明 舒炎泰 李丽娟 陶德英 徐玉珍 张束清 刘彦琴 刘志刚 王穗荣
获奖等级：1989年中国科学院科技进步一等奖
起止日期：1987年03月 至 1988年04月
档 案 号： 04-009-0101
成果简介：用箍缩电磁炮作为予加速，轨道炮作为主加速的电磁炮系统能将30克弹丸加速到每秒3公里。箍缩放电等离子体自动点燃轨道炮放电，省去使用大电流开关，使用较先进的测速装置和数据采集系统，发射指标达到国际先进水平。弹丸将15mm厚钢板穿透并烧成直径40的圆孔。标志着我国电磁发射技术取得重大突破。使我国电磁发射技术进入国际先进行列。
16. CTB-I(II)电流互感器二次过电压保护器
成果编号：113334881303
获奖人员：王川 夏维东 史济行 陈福山* 孙时中
获奖等级：1989年中国科学院科技进步三等奖
起止日期：1986年03月 至1988年03月
档 案 号：03-010—0104
成果简介：本保护器系用特别氧化锌非线性电阻和特殊工艺结构制成，经工业试验表明：装置投入不影响测量和保护精度能可靠地将二次开路过电压限制在给定值范围内，经一定延时自动短路并能发出信号确保二次设备和人身安全。装置结构简单可靠体积小价格便宜，在电力系统推广使用提高电网运行可靠性，装置技术指标和保护性能达到国际先进水平。
17. 1兆瓦高频脉冲发射机高压脉冲调制电源
成果编号：113334881302
获奖人员：刘正之 潘永东 冯志 段泽民 郭祥玉 李小滨 章元德 程济昌 刘彦琴 黄河 王绍华
获奖等级：1989年中国科学院科技进步二等奖
起止日期：1983年07月 至1988年04月
档 案 馆：03-003-0502
成果简介：系为受控聚变一兆瓦离子回旋加热试验研制的关键设备，采用电感储能经无触点大功率高压强流快速开关切换电路，高能氧化锌非线性电阻进行能量转换，产生满足一定技术要求的大功率高压脉冲（三档）输出：V1=20kv I1=90A V2=12kv I2=30A V3=3kv I3=3A脉宽1-ms前后沿≤50ms 脉冲顶降≤5% 方法新颖技术先进调节灵活。
18. MYNI型高能氧化锌压敏电阻器
成果编号：113334881206
获奖人员：艾建红 王士良 季幼章 王川 夏维东 曹林 史济行 许成金 张绍贵 于凤兰 梁向阳 夏维珞 贺旦莉 张树高
获奖等级：1990年中国科学院科技进步三等奖
起止日期：1986年01月 至1988年11月
档 案 号：03-010—0105
成果简介：研制的高能氧化锌电阻具有稳定性好，能量容量大，动作电压低，工艺性好等优点。单片能量容量大于20千焦，动作电压小于300v/cm，在80%的荷电率下预期寿命大于40年，在75%的荷电率下预期寿命大于100年，成品率达95%，能满足大型发电机组快速灭磁和过电压保护的要求，在其他领域也有着广泛的应用前景，达到国际先进水平。
19. 高参数新型ZnO压敏电阻过电压保护
成果编号： 113334911401
获奖人员： 季幼章 李自淳 毛国强* 刘福国 胡海潮* 汪柏棠* 史济行
杨美桃* 潘传理 王川 骆卫松* 张锁龙 徐荣全* 许成金
获奖等级：1992年中国科学院科技进步三等奖，1992年安徽省科技进步三等奖
起止日期：1989年05月 至 1990年12月
档 案 号：05-003-0701
成果简介：本成果将ZnO压敏电阻串联可控硅自动开关，用于励磁电压峰值高而转子回路耐压低的发电机转子过电压保护，属国内首创，国际先进水平。其相当荷电率高达1.25以上，自动复归且返回系数高，无触点及二次回路，结构简单，稳定可靠，寿命长，能量容量0.54MJ，残压1800V。动作电压1700V可调（参数可随用户要求而变）
20. 换流熔丝及压敏电阻用于大型汽轮发电机灭磁和过压保护
成果编号： 113334891409
获奖人员：李自淳 薛彦廷* 陈珠夸* 邱志明* 顾祖训* 刘福国 赵晓阳 鲍定尝* 史济行 王清* 王川 梅秀峰* 潘传理 李秀春* 夏维东 周建芳* 梁向阳 朱同斌*等
获奖等级：1990年中国科学院科技进步二等奖，1990年安徽省科技进步一等奖
档 案 号：05003-0601
起止日期：1977.03-1989.12
成果简介：30万KW汽轮发电机采用换流熔丝、压敏电阻与DM开关组成的新型系统，能可靠地进行欠励小电流及强励大电流的快速灭磁，确保开关安全，且能快速有效地抑制过电压，灭磁电流3700A，灭磁电压2000V，灭磁能量0.4MJ，最高限压2200V，提高了发电机灭磁及过电压保护的可靠性，减少维护工作了，达到国际先进水平。该技术原理先进，元件质量稳定可靠，提高了大型汽轮发电机灭磁与过电压保护的可靠性，确保发电厂安全运行，产生显著地社会和经济，技术性能在国内领先，达到国际水平。
21. 可控硅励磁系统新型并联换流灭磁技术
成果编号：113334911402
获奖人员：汤鸣招 刘福国 谷阳 李自淳 王川 贾凤仪 孙亦林 史济行 李延军 郭志敏 许成金 张锁龙 潘传理 夏维东
获奖等级：1992年安徽省科技进步四等奖
起止日期：1989年05月 至1990年12月
档 案 号：05-003-0901
成果简介：本成果由特制换流熔断器、可控硅及ZnO阀片经巧妙设计结合，组成了快速自动灭磁及过压保护双功能系统。它不需要机械开关，只需一个指令，就可自动封锁电源脉冲和换流，完成事故灭磁及保护功能。减少事故危害。本装置适用于可控硅整流励磁系统，本装置已达指标为电压1800V电流3600A能量1.5MJ。技术上属国内领先，国际先进水平。
22. 连发电磁炮和“503”园腔电磁炮研制和实验
成果编号：113334911004
获奖人员：任兆杏 许家治 沈克明 王永诚 李佳民 宁兆元 高大明 张束清
刘彦琴 陈思跃 卢相玉 刘霞 戴松元 王汉初 叶寂明 施强 程建 聂立新
王晓杰 孙燕 徐玉珍 凌峰 姚爱芳 孙世洪 王穗荣 姚达毛 李亚宏 吴金智
刘志刚 余启云
获奖等级：1992年中国科学院科技进步一等奖
起止日期：1988年07月 至 1991年06月
档 案 号： 05-008-0201
成果简介：采用前级箍缩型等离子体电热炮和主加速轨道炮串接加速方案；首次研制园腔炮；以LiH为前级炮速燃剂提高主炮注入速度。减轻对轨道炮炭化和烧灼；电源控制可靠地分时投入；诊测手段齐全。以等离子体电枢和1.26MA峰值电流，将50克子弹加速到3.1km/s出膛速度，系统效率10%，并实现了不拆修炮体多次发射，达到八十年代中期国际先进水平。
23. 补偿电机供电的连发电磁炮系统研制和实验
成果编号：113334911003
获奖人员：宁兆元 刘保华 秦文汀 刘彦琴 王永诚 李佳民 武松涛 李格
陈思跃 李小滨 黄河 潘垣 张束清 张勇 张延彪 刘松柏 聂立新 陈强
卢为国 姚爱芳 戴松元 李亚宏 江海燕 廖燕川 谭守海 张成贤
沈克明 凌峰
获奖等级： 1992年中国科学院科技进步一等奖
起止日期：1989年06月 至 1991年06月
档 案 号：05-008-0301
成果简介：该系统包括快连填弹器，双匝轨道炮，控制测量设备。补偿发电机运行在六千转/分，提供80千安电流。可将四发重7.8克弹丸以1Hz速率加速到每秒250米。它可以研究连续发射下内弹道性能。炮弹烧蚀磨损情况，对更大规模连发电磁炮和补偿电机的设计，关键技术和工艺进行实验考核，为发展连发电磁炮技术及走向实用化提供了实用手段。
24. 可控硅直流开关在大型同步发电机上的应用
成果编号：113334921404
获奖人员： 许成金 夏维珞 雷民主 梁向阳 张锁龙 李自淳 刘福国
史济行 刘清 赵晓阳 王跃亮 曹林 张绍桂 刘克福 潘传理 艾建红
获奖等级：院级
起止日期：1986年05月 至 1992年07月
档 案 号： 05-003-0801
成果简介：该本成果包括可控硅直流开关和氧化锌非线性电阻两部分。可控硅开关能在数百微妙内可靠断开直流励磁回路，氧化锌电阻迅速吸收掉转子回路磁场能量，从而保护发电机组的安全。可控硅直流开关灭磁新技术具有可靠性高，断流速度快，能在全电流范围内可靠灭磁，与机械开关相比，具有开断过程无声响，无弧光，无断流尖峰过电压，灭磁曲线平滑，无机械传动部分，可频繁工作，无需检修等优点。装置在电站运行二年来断流灭磁成功率100%，最大断流2500A灭磁能量1M焦耳。可控硅直流开关在大型同步发电机上应用尚属首次，技术上达到国际先进水平。
25. 强流脉冲电磁金属成型技术与应用研究
成果编号：113334921305
获奖人员：段泽民 杨道文 王永清 范恒玉 邓伯芳 卢相玉 刘彦琴 张平 胡素华 许家治 潘垣
获奖等级：院级
起止日期：1989年10月 至 1992年10月
档 案 号：05-006-0101
成果简介：在系统深入研究强流脉冲电磁金属成形技术的基础上，成功地解决了大能量磁体的寿命问题和安全问题，并研制成了标准储能达108KJ的电磁成形机，在该机上实现了小批量电磁成形加工金属零部件，从而使我国电磁成形技术进入了实用化阶段。该机为恒流充电，控制采用可编程序控制器，能量可无级变化调节，控制方便灵活。在该机上为我国飞机制造行业，汽车制造行业均开展了大量的电磁成形工艺试验研究。该机为我国更深入地开展电磁成形技术应用研究创造了物质基础。为我国工业提供了又一种新的有效加工手段。
26. DCF-1型电磁封盖机
成果编号：113334921306
获奖人员：段泽民 张平 卢相玉 刘彦琴 王永清 杨道文 范恒玉 邓伯芳
获奖等级：院级
起止日期：1991年04月 至 1992年10月
档案号： 05- 006-0102
成果简介：该DCF-1型电磁封盖机采用电磁成形的原理封装金属瓶盖，对现行封盖技术是一种突破，现行方法封装结果密封性差，为我国造酒行业的老大难问题，严重影响国产名酒在国际市场上的售价，并且封装时的瓶损高，酒损也高，同时现行封装方法易伪造，如假冒酒等，为社会公害之一。针对上述几点，本机均有重大突破，封装严密无渗漏，破损率极低，小于千分之一。由于技术特殊，封装效果独特，采用微型计算机控制技术，因此具有一定的防伪功能。随着该机的推广应用，将使金属盖封装技术产生重大进步并创好效益。
27. 补偿脉冲发电机的研究、发展和应用
成果编号：113334951302
获奖人员：潘垣 刘保华 李格 秦文汀 李佳民 朱文华 陈强 张延彪 姜书方
吴金智 张勇 刘克富 丁同海 郭文军 陶玉明
获奖等级：院级
起止日期：1987年09月 至 1995年04月
档 案 号： 05-003-1301
获奖情况：ZL91103277.0，有效
成果简介：补偿脉冲发电机属脉冲功率和特种电机专业，具有高比贮能、高比功率和高脉冲重复率且集贮能、机电能量转换和脉冲成形于一体的的综合性能优势。十多年来我们对补偿电机开展了深入系统的理论实验研究和工程研制，发展了自己的工程理论，建立了完整的设计程序，掌握了多项特种加工工艺。经过多套小模型机的预研实验后，成功地研制出两台国内首例且具一定工程规模补偿脉冲电机。（一）10MW串级补偿脉冲电机：电压4KV，电流2.5KA可调，脉宽39µS，频率156Hz可调。已于94年交付兵器工业209所用于车载高功率战术激光武器研究。该串级补偿电机电流增益达1000，高于美国一个量级以上，明具调幅、调频、自适于野战需求功能，94年已被国家基金评选为863激光与航天领域147项八五高科技项目中的6项优秀参展项目之一。其技术已获发明专利并被国际权威专利刊物选载。（二）25MW被动补偿脉冲发电机；电压350V，电流80KA，转速600rpm，脉宽2.5µS。已成功地用于连发电磁炮，连发炮已于92年获中科院科技进步一等奖。电机研制中发展了无槽粘接电枢绕组，0.5mm小气隙，4µH低内感，高转速抗冲击柔性传动等特种新工艺。电机已经过连发跑的上百次连发考核。（三）补偿脉冲发电机的理论分析与实验研究。
28. 新型组合移能开关和氧化锌压敏电阻用于灭磁过压保护
成果编号：113334951403
获奖人员：冯士芬 李自淳 孙淑清* 许成金 钱维良* 彭辉 葛荣春* 史济行
王林森
获奖等级：1997年中国科学院科技进步二等奖，1998年国家科技进步三等奖
起止日期：1987.09-1995.04
档 案 号：无
成果简介：该项目是涉及工程、新型材料、机械、电子与微机技术等多学科领域而研制开发出的发电机组核心保护装置。该装置全部采用积木组合式结构标准化组件，可形成适用参数范围广的系列产品。产品营销全国，并与哈尔滨、东方、上海三家国内最大发电厂的产品配套出口，产生了可观的经济效益和社会效益。
：许家治 季幼章 郭沐 汪小隆 刘辛田 赵晓阳 黄乔林 杨军等
29. 获奖名称：HT6M 托卡马克等离子体平衡的1MW快响应反馈控制
成果编号：113334951301
获奖人员：潘垣 刘保华 苏建龙 尹富先 李建刚 李强 郭文康 邹建华 李英锋
获奖等级：1996年11月获中国科学院科技进步三等奖
起止日期：1991.03-1995.04
成果简介：托卡马克等离子体平衡控制是托卡马克放电和物理实验的基础。HT-6M的程序垂直场与欧姆加热场间磁耦合紧密且无外部解耦，薄壁真空室几乎不提供被动反馈效应。故十年来其平衡控制一直未得到根本性解决。1MW快响应反馈控制系统的研制、实验与运行成功从根本上解决了这一难题，在各种放电条件下将等离子体的水平位置稳定地控制在3mm的波动范围之内。该系统主电源采用GTO直流斩波器方案，主控采用带微分环节的开关控制模式。1MW斩波器电压1KV，电流1KA，斩波频率1-2KHz，均为国内最高水平。
30. HT-7超导托卡马克装置
成果编号：971001
获奖人员：翁佩德 谢纪康 王绍华 高大明 毕延芳 何也熙 刘正之 刘根成
潘引年 许武年 李佳民 王穗荣 许家治 辜学茂 王金荣 王进华 廖子英 吴维越 乐秀夫 孙世洪 李成富 张祥勤 方自深 虞清泉 刘霞邱宁 周士国 陈灼民
傅鹏 李亚宏 等等
获奖等级：1998年中国科学院科技进步一等奖
起止日期：1990.5-1995.3
成果简介：该装置是我所通过广泛国际合作，主要依靠自己的力量，对原T-7装置进行根本改造建成的。它是世界上第四个大型超导托卡马克装置，具有我国最大的超导磁体系统、最大的低温制冷系统、最大的高功率微波加热和驱动电流系统和多种先进的诊断及数据采集系统。在该装置上可以获得并研究长脉冲或准稳态高温等离子体，可以发展与之相关的工程技术为未来稳态先进托卡马克聚变堆的发展提供工程技术和物理基础。其主要指标为：环形放电真空室：大半径1.22米；小半径0.37米；等离子体：小半径0.30米；真空室体积：5立方米；极限真空：10-6帕斯卡；真空室窗口：48个；真空泵抽速：1500升/秒。
(1) 纵场超导线圈：24并；磁场强度：2.5~3万高斯；纵场电源：5.2~6.3仟安培；超导磁体工作温度：4.6K；冷却方式：迫流；杜瓦体积：20立方米；杜瓦真空：10
帕斯卡；冷屏温度：5~80K；液氦供气能力：500 瓦或200升/小时；液氮供应能力：600升/小时；磁体系统热负荷：150W(4.5K)+0.7(Lhe)/秒。
(2) 极向场伏秒数：1.7伏秒；击穿电压：30~40伏/匝；交流脉冲电机功率120兆瓦；可控整流系统：60MW+60MW。计算机和CAMAC数据采集系统：400通道；采样率：10~1000千赫可调。
31. 超导托卡马克准稳态高参数等离子体物理实验研究
成果编号：缺
获奖人员：李建刚 万宝年 匡光力 谢纪康 罗家融 张晓东 赵燕平 高翔
傅鹏 刘小宁 赵君煜 单家方 辜学茂 欧阳峥嵘 秦品健 胡立群 沈飙 石跃江 龚先祖 刘岳修 邱宁 黄懿赟 刘甫坤 王小明 罗南昌
获奖单位：中国科学院等离子体物理研究所
获奖等级：2002年安徽省科技进步一等奖
起止日期：1997年04月 至 2003年
成果简介：HT-7装置是国际上正在运行的第二大超导托卡马克装置。在HT-7超导托卡马克准稳态高参数等离子体物理的研究中获得了在中心等离子体密度大于2.2x1019m-3条件下，最高电子温度达到五千七百万度的高温等离子体；获得了大于60秒（最长放电时间达到63.95秒）可重复的、中心电子温度接近五百万度的、中心密度大于0.8x1019m-3的非感应全波驱动的高温等离子体；高约束等离子体存在时间为220倍能量约束时间，在世界上保持领先地位。同时对波与等离子体相互作用、约束改善、磁流体（MHD）不稳定性、湍流和输运等一系列重要的基本物理问题进行了深入的研究，获得了许多原创性成果。在边界湍流研究中，第一次找到了影响等离子体约束和输运的带状流(ZonalFlow)存在的直接实验证据，观察到了由电子漂移波驱动的电子温度梯度模。在超导托卡马克上的长脉冲高参数等离子体物理研究中，建立了基于低杂波和离子伯恩斯坦波协同效应的准稳态高约束运行模式和物理基础；研制出了适合于稳态运行的控制技术和系统；独创了基于稳态超导纵场条件下的RF先进壁处理技术；建立数项全国最大的低温、波及脉冲电源系统。
32. 高压大容量限流熔断器的研制
成果编号：缺
获奖人员： 许家治 金国庆* 刘小宁 卢钟焕* 廖燕川 王明亮 彭辉 朱杰明
获奖等级：缺
起止日期：1998年 至 2000年
成果简介：本成果主要用于解决火力及水电电厂用电变压器一次侧短路问题，可在故障时切断短路电流保护发电机。因厂用电变压器一次侧短路相当于发电机电枢直接短路，采用限流熔断器不但能满足技术要求，而且投资少，维护简便。其创新之处在于：创立了新型的合成电路用电容器放电回路构成电流源，模拟短路电流；用50赫兹的交流电源模拟开断时的稳态恢复电压；用回路自身的高频振荡电路模拟暂态恢复电压。
33. HT-7托卡马克等离子体多变量控制及极向场控制系统
成果编号：缺
获奖人员：傅鹏 刘正之 秦品健 王玲 沈彪 王华忠 范恒玉 王林森
梁向阳 邬润辉 许家治 尹富先 刘小宁 罗家融
获奖等级：所级
起止日期：1998年 至 2001年
成果简介：对具有双层低温厚壁铜壳的HT-7铁芯超导等离子体电流和位移反馈控制进行了分析，采用了一种新颖的方法对铁芯饱和而引起的电磁参数非线性和时态性进行了处理，用等效正反串线圈对代替厚壁铜壳，从而有效地解决了铁芯托卡马克极向场电磁参数线性化的难题，建立了等离子体多变量反馈控制的状态方程。并采用了检测中间状态变量进行补偿而达到界耦的目的，设计了反馈控制系统，得到很好的结果。
34. 100MW交流脉冲发电机组测控与保护系统的计算机实现
成果编号：缺
获奖人员：刘小宁 范毅明 王付胜 胡旭 李漪莲 刘正之 杨玉兰
获奖等级： 所级
起止日期：1999年 至 2002年
成果简介：用计算机实现机组的测控与保护，主要采用以可编程控制器替代原有的继电器控制与保护，机组的冷却、润滑和传动部分的压力、温度、流量，各操作机构的开关状态、信号继电器的状态和电机输出电压、电流等信号直接进入输入口。用计算机程序运算代替中间继电器实现各种故障下复杂的逻辑运算，再根据类型实施不同等级的保护操作。
35. 大型超电磁体的设计、制造、和实验
成果编号：缺
获奖人员：潘引年 吴维越 李保增 陈灼民 毕延芳 潘皖江 陈思跃
郁杰 武玉 白红宇 傅鹏 刘小宁 翁佩德 高大明 武松涛 辜学茂 欧阳峥嵘
陈文革 吴杰峰 凌峰 文军 陶玉明 张平
获奖等级：所级
起止日期：1998年 至 2003年
成果简介：该项目旨在解决国家“九五”大科学工程“EAST超导托卡马克核聚变实验装置工程项目”所需的大量低温超导磁体。该项目包括：1、特殊超导导体设计制造。提出了具有特色的CICC（Cable In Conduit Conductor），即利用价格低的 超导股线与分离的铜股线同绞，得到既具有合适的临界电流又具有较好的稳定性的CICC。同时探索了绞缆、穿管、成型等一整套制造工艺。建成单根长度可达600米的CICC生产线，该生产线已顺利生产52根总长30公里的CICC，是国际上采用同种工艺CICC生产线中质量稳定、产量最多的生产线。2、大型超导磁体设计与制造。EAST装置超导纵场磁体是大型非圆截面D型磁体， 超导中心螺管线圈是EAST装置主机最重要的关键部件之一，这两种磁体都是 国内最大的 大型低温超导磁体，在设计制造中具有创新特点的技术有：未缺波超导磁体运行 安全的失超探测线与CICC同绕技术，CICC无拉力数控连续饼式绕法的绕制技术，大型擦好哦到此停低温绝缘胶的真空压力浸渍工艺技术等。3、大型超导磁体实验系统。该系统已为EAST超导磁体进行连续不断的低温超导性能测试实验。它的特殊的电源系统以大电流平滑迅速过零、无控制死区和任意可控的急剧电流变化而呈现高技术水准
36. 大直流双向晶闸管开关
成果编号：缺
获奖人员：傅鹏 温家良 李定 高格 田宇奇* 黄大华* 汤伦军 王林森
梁向阳 秦品健 何诗英 王毅
获奖等级：院级
起止日期：2000年 至 2003年
成果简介：该成果用于核聚变实验装置的等离子体击穿和超导磁体的第一级失超保护，是电源系统中的关键设备之一。在国内外没有该类产品的情况下，我们开发了此大直流开关。该开关主要由晶闸管、电阻、电抗器、电容器、及控制器等组成。在开关拓扑上使用了新颖的结构，使得开关结构合理，所有元器件实现了国产化。在研制中解决了直流下的多并联晶闸管导通问题、大直流在晶闸管中的均流问题、动态参数对开关快速关断所引起的瞬态问题。开关电气参数：开断直流感性电流 15kA ；开断电压2.5kV ； 动作时间 小于2毫秒 。该开关可以应用于各种大直流回路系统中，作为系统的保护，或需要高电压产生电弧和等离子体的大电流装置中。
37. 有环流和平滑过零的大功率四象限变流器
成果编号：无
获奖人员：傅鹏 高格 黄大华* 吴文科* 田宇奇* 王林森 汤伦军 梁向阳
秦品健 何诗英 王毅
获奖等级：所级
起止日期：2000年 至 2003年
成果简介：该成果用于核聚变实验装置中的超导磁体电源，实现等离子体电流、位移、和形状控制，是电源系统中的关键设备之一。在国内没有如此满足要求的大功率整流器产品情况下，我们开发了本产品。本产品主要由晶闸管变流器、变压器、电抗器、及高级实时控制器等组成。在电路拓扑上使用了新颖的结构，使得四象现整流器结构合理，节损资金。所有元器件实现了国产化。在研制中我们着重解决了整流器错位运行，及高速实时控制的问题。变流器参数：正负直流电流 15kA ；有环流运行和电流平滑过零 。(已经研制出该参数下变流器，根据该实验结果直流电流还可以更大，直至数百千安)该变流器可以应用于各种需要双向直流回路系统中，如大功率传动等。
38. 等离子体高温热解电子垃圾实验装置
成果编号：无
获奖人员： 孟月东 黄建军 施嘉标 刘正之
获奖等级：所级
起止日期：2002年 至 2003年
成果简介：本课题得到中国科学院创新基金和安徽省自然科学基金资助，总金额为115万元。主要开展危险固体废物的等离子体高温热解处理，目前主要处理电子垃圾（电路板）。技术原理及性能指标：利用直流电弧在无氧的充满惰性气体的还原氛围下，将危险固体废物中的金属及无机氧化物熔化成熔融体，排出冷却后的金属可回收利用，无机氧化物成为类似于硅石的玻璃体，它具有很低的浸出率，可以将有毒的重金属固化在其中，可以作为最终的处置，作为建筑材料或直接填埋。固体废物中的有机物进行高温热解，生成氢气、一氧化碳、甲烷以及小分子碳氢化合物。由于在无氧的还原气氛中，基本上杜绝了氯气的产生，从而尽可能减少二恶英的生成。而氯气是在燃烧和热解有机物时产生HCl(1000ppm左右)，进而被O2氧化产生氯气。由于氯气的反应性较高，氯气和未燃尽的碳氢化合物反应，生成各种有机氯化物，而其中极少的一部分转换为二恶英类。目前的小规模运作，产生的富氢气体未作分离回收，在二次燃烧室中同未被分解的碳氢化合物一起焚烧掉，二次燃烧后的尾气迅速冷却到2000°C左右，减少二恶英的生成。然后经过除尘以及酸性气体的去除，达标后排放大气。日处理量：500kg，能耗：1～2.5kWh,技术的创造性与先进性：作为严格意义上的高温热解固体废物装置，并能对金属、玻璃体以及气体分离，在国内属首创。技术的成熟程度，适用范围和安全性：技术基本上成熟并且完全国产化，目前主要适用于不含低熔点重金属的固体废物，若含有上述重金属的固体废物处理需要一在尾气处理中增加一活性炭吸收装置。应用情况及存在的问题：通过对电路板的处理，情况良好，主要问题是能耗较高，同焚烧相比处理单位质量的固体废物价格高，因此对普通垃圾的处理经济性比较差，但是对于不能通过焚烧处理的高危的、高熔点固体废物，具有独特的优势。目前对于处理电子垃圾，会有较好的经济效益和社会效益。因为电子垃圾中，存在较多的金属以及贵重金属，它的回收利用可以降低处理的费用。
39. 等离子体无害化热解处置危险废物
成果编号：无
获奖人员：孟月东 黄建军 施嘉标 梁荣庆 刘正之 史义才 匡靖安 刘卫
获奖等级：所级
起止日期：2002年 至 2004年
成果简介：发展了直流等离子体弧处理固体废物的技术，采用氮气作为工作气体，无氧处理电子线路板等电子废物。发展了日处理500kg的150kw的直流电弧等离子体热解炉的实验装置，炉体总高1520mm，直径1000mm。炉内含氧量：0.36～2.63%。熔融体边缘的温度1200～14000C，平均温度高于20000C。电弧区温度高于23000C。处理能力为50～70kg/h。氮气消耗量为5Nm3/h。电子线路板预破碎后直接进入热解处理炉，处理后的产物金属、玻璃体和尾气分离排出。金属和玻璃体可作为资源再利用。尾气成份经合肥环境监测中心站现场检测，结果优于国家尾气排放标准一个数量级。玻璃体成份经科大检测中心分析主要成份是SiO2和CaO。由于该玻璃体是在1800°C以上的高温下形成，实验测得其抗压强度在5MPa，硬度在6～6.5之间。对玻璃体进行相关重金属浸出实验，发现玻璃体的浸出率远远低于国家标准，其物理化学性能是稳定可靠的，完全可以作为建筑材料或作为废物的最终处置。
40. EAST超导托卡马克等离子体快速控制高功率变流电源装置
成果编号：无
获奖人员：刘正之 程容仓 余勇 卢松升 荣大伟 魏紫 颜世超 汤清泉
郑小乐
获奖等级：所级
起止日期：2002年 至 2006年
成果简介：该电源装置是一种大容量的具有电流源特性的电压源型逆变电源。它采用了高功率电力电子与电源技术领域的先进技术（模块化技术，PWM调制技术，载波相移多重化技术，并联均流技术，快速电流跟踪控制技术，冗余技术），具有高功率输出，快速电流跟踪，四象限运行，完善的自动保护性能等特点。并具有高度的工程可靠性，灵活性与可扩展性（容量倍增）。其高功率与快速性、灵活性的突出优点，具有较高的新颖性，先进型与技术经济性。其技术参数与性能在同类装置中居领先水平，在国内外托克马克装置等离子体控制电源的应用中亦未见先例。并特别适合受控核聚变及加速器等电物理装置的科学研究与实验，为高功率聚变电源工程和特种电源技术的研究与发展，开发了一条新的技术途径。同时，在柔性输电系统、变频电力驱动、脉冲功率技术，以及电力、交通、环保、能源、国防等工程技术领域，均有一定应用价值。
41. 氢等离子体煤裂解制乙炔中试规模实验平台
成果编号：无
获奖人员：孟月东 郭文康 熊新阳 傅鹏 朱从军 罗家融 郭庆仁 李建刚
张新力 陈尔恋
获奖等级：所级
起止日期：2003年 至 2006年
成果简介：建成了目前最大规模的等离子体裂解煤实验研究平台，并取得了阶段性成果。A）抑制负阻特性的不稳定性和串级弧放电技术。通过优化等离子体炬的结构和运行参数，自行研制的多变量电源反馈控制技术，有效地抑制住氢气等离子体负阻特性的不稳定性和串级弧对电极的烧蚀。在纯氢气运行下，等离子体炬电极寿命从原来的10几秒钟，提高到放电累计1小时后，电极仍然没有明显损伤，功率也从1.28MW提升到1.8MW，稳定运行在1.6MW。预期等离子体炬电极寿命能达到100小时。B）高气固比高均匀性煤粉输送技术。采用一台固定流化床同时实现粉体的高气固比高稳定性连续输送分配技术，将50～70 m的煤粉流化，通过压差控制粉体的输送速度。气固质量比达到150（W/W），最大输送量1200kg/h，瞬间质量流量波动小于5％。累计质量流量的线性相关性>99.9997。C）有效的激波清焦技术。实验结果显示：在不采用激波清焦技术的情况下，投煤粉5分钟，反应器中就会被结焦所填满，从而导致实验中断。采用激波清焦技术后，运行半小时（受装置的供气容量限制），反应器中激波经过之处没有明显的结焦。乙炔产率达81kg/h，煤粉单程转化率达15％。在没有对煤种进行任何选择，就采用一般锅炉用煤的情况下，实验功率1.5MW，投粉速率540kg/h，乙炔浓度就能达到26.1%(W/W)。乙炔产率达81kg/h，煤粉单程转化率达15％。反应器中碳氢莫尔比为C:H=1:9左右。
42. EAST非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置的研制
成果编号：缺
获奖人员：万元熙 翁佩德 李建刚 高大明 武松涛 万宝年 傅鹏 白宏宇 毕延芳 张晓东 姚达毛 吴维越 王孔嘉 武玉 陈灼民 罗家融 潘引年 辜学茂 刘小宁 刘正之 廖子英 吴杰峰 王小明 丁立人 杜世俊 李保增 潘皖江 孙世洪 胡燕兰 郁杰 赵燕平 张祥勤 许留伟 宋云涛 谢纪康 肖炳甲 吴宜灿 陈思跃 龚先祖 陈文革 单家方 王玲 朱思铮 季振山 胡立群 陈尔恋 沈飙 陈行倩 陶俊
袁春燕
获奖等级： 2007年安徽省科技进步一等奖
起止日期：1998年07月 至 2006年03月
成果简介：在国际尚无全超导托卡马克的情况下，在资金有限和我国工业基础薄弱的条件下，通过国内合作及广泛的国际交流，等离子体物理研究所自主设计成功建成并运行了世界上第一个具有非圆截面全超导托卡马克。解决了大型超导磁体、大规模低温制冷等一系列关键技术问题，自主设计、加工制造了关键部件，形成高性能管内电缆超导体、大电流高温超导电流引线等一系列高新技术成果，高质量地完成总装，成功进行了工程调试及两轮物理实验，为未来稳态、高效、安全托卡马克类型的聚变反应堆提供重要的工程技术和物理基础。该装置具有完整的自主知识产权，目前处于国际同类装置领先水平。
43. EAST大科学工程团队
成果编号：缺
获奖人员：万元熙 翁佩德 李建刚 高大明 武松涛 万宝年 傅鹏 白宏宇 毕延芳 张晓东 姚达毛 吴维越 王孔嘉 武玉 陈灼民 罗家融 潘引年 辜学茂 刘小宁 刘正之
获奖等级：2007年中国科学院科技成就奖(集体)
起止日期：1998年07月 至 2006年03月
成果简介：EAST是国家“九五”重大科学工程项目，于2006年底建成并成功获得带有偏滤器位形等离子体，成为世界上第一个非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置，可对受控核聚变相关的前沿物理问题开展探索性的实验研究，为未来稳态、安全、高效的先进商业聚变堆提供物理和工程技术基础。EAST装置结构极其复杂，建造难度超乎寻常。它的设计、研制、加工和安装主要由我所科研人员承担，大部分关键技术由我所自主研发。EAST大科学工程研究集体在建设EAST的8年抗战中克服了我国技术储备比较薄弱、经费不够充足、时间紧等困难，发扬自力更生、团结协作、坚持不懈精神，使得EAST一次安装成功，一次工程调试成功，一次放电成功，创造了超导托卡马克建设史上的奇迹。
44. 全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置（EAST）的研制
成果编号：2008-J-217-1-01-D01
获奖人员：万元熙 翁佩德 李建刚 高大明 武松涛 万宝年 付鹏 白宏宇 毕延芳 张晓东 姚达毛 吴维越 王孔嘉 武玉 陈灼民 罗家融 潘引年 辜学茂 刘小宁 刘正之 廖子英 吴杰峰 王小明 丁立人 杜世俊 李保增 潘皖江 孙世洪 胡燕兰 郁杰 赵燕平 张祥勤 许留伟 宋云涛 谢纪康 肖炳甲 吴宜灿 陈思跃 龚先祖 陈文革 单家方 王玲 朱思铮 季振山 胡立群 陈尔恋 沈飙 陈行倩 陶俊 袁春燕
获奖时间：2008年获国家科学技术进步奖一等奖
起止日期：2008年12月
成果简介：在国际尚无全超导托卡马克的情况下，在资金有限和我国工业基础薄弱的条件下，通过国内合作及广泛的国际交流，等离子体物理研究所自主设计成功建成并运行了世界上第一个具有非圆截面全超导托卡马克。解决了大型超导磁体、大规模低温制冷等一系列关键技术问题，自主设计、加工制造了关键部件，形成高性能管内电缆超导体、大电流高温超导电流引线等一系列高新技术成果，高质量地完成总装，成功进行了工程调试及两轮物理实验，为未来稳态、高效、安全托卡马克类型的聚变反应堆提供重要的工程技术和物理基础。该装置具有完整的自主知识产权，目前处于国际同类装置领先水平。
45. 中国科学院合肥物质科学研究院超导托卡马克创新团队
成果编号：2013-J-207-1-01
获奖人员：李建刚 万宝年 万元熙 傅鹏 张晓东 宋云涛 肖炳甲 武玉 赵燕平 高翔 胡立群 龚先祖 刘甫坤 姚达毛 胡建生
获奖等级：2013年获国家科学技术进步奖
起止日期：2013年12月
成果简介：超导托卡马克创新团队长期从事磁约束核聚变研究，以探索无限而清洁的聚变新能源为目的，现有团队成员700余人。自上世纪八十年代起，团队瞄准世界核聚变科学前沿和国家战略能源需求，以托卡马克装置为平台，培养与凝聚了一支从事托卡马克研究的稳定队伍，积淀形成了“甘于奉献、团结协作、锐意进取、争创一流”的大科学团队文化。取得了一系列具有国际领先水平的科研成果，使我国超导托卡马克聚变研究走在国际前沿，为聚变研究做出了重大贡献。托卡马克创新团队多人在国际聚变领域担任领衔或重要的职位。自主建造的EAST平台已成为重要的国际交流合作和核聚变研究基地。团队开展了广泛产学研合作、社会服务和公益活动，促使聚变技术在科研和国民经济中得到开拓及应用，有效推动了我国聚变工业的发展，取得了显著的经济和社会效益。
46. 4600兆伏安聚变电源系统设计及其高功率四象限变流器单元研发和应用
成果编号：2015-1-D1
获奖人员：傅鹏 高格 陶骏 许留伟 宋执权 黄懿赟 黄连生 周奇 张明 黄海宏
获奖等级：2016年获安徽省科学技术奖一等奖
起止日期：2006年1月
成果简介：本成果设计的4600 MVA聚变电源系统针对ITER装置，是世界上最大的非常规电源系统：包括世界上最大容量的变流系统（4600MVA）、世界上最高电压和最大容量的SVC无功补偿系统（750MVAr）。其通过44个变流单元、开关网络单元间的不同组合为强耦合的48个超导磁体（电感几十毫亨～几亨、电流10kA～68kA）供电。
电源负载是进行聚变反应的15MA高温等离子体：控制其产生、并对其进行驱动以及位置、形状控制。等离子体控制要求电源电流实时任意变化，因此电源系统输出电压、电流和无功等参数实时大范围变化。在单元研发中，项目组利用动态分布参数的电磁模型解决了四象限变流器多模块一体化结电磁结构设计问题和多元件并联之间的均流问题；采用整流桥反并联代替元件反并联等方案提高了系统的故障抑制能力；自主研发了控制系统，完成了单元集成研制。最终成功研制出160 MVA四象限变流单元。为国内相关学科的发展、打破国际垄断势立以及为相关电气设备企业制造水平做出了重要贡献。
47. 大功率四象限运行变流系统的研发及应用
成果编号：20161009
获奖人员：傅鹏 高格 宋执权等
获奖等级：2016年获辽宁省鞍山市科学技术进步奖一等奖
起止日期：2016年7月
成果简介：由于现代聚变电源变流系统功率巨大，负载是强耦合数十个超导线圈（电感几十毫亨～几亨）及其数兆安高温等离子体，由不同参数的数十套变流系统（电流正负数万安排，电压数百伏到数十千伏）进行供电，变流系统的目标是控制数兆安高温等离子体的产生、驱动以及位置、形状控制等，实现聚变反应。数亿度的高温等离子体不稳定性要求变流系统输出电流、电压和无功等参数实时大范围任意变化。本项目在国家973计划、国家磁约束核聚变能发展研究专项等经费支持下，根据聚变电源特点，建模理论分析的基础上，在变流器系统研制方面取得了长足进展和突破。项目主要研究内容和创新如下：1）推翻原ITER国际组织变流器系统设计方案，采用中方设计并成为ITER组织的设计规范，避免了价值约200亿的ITER超导线圈和数百亿的聚变装置主机烧坏的风险,为ITER成功建成做出了贡献。其设计技术也已经应用到我国EAST超导聚变装置电源升级中，也将应用于中国下一代聚变装置CFETR中。该项成果推动了聚变行业的进步，同时为中国增加了10亿人民币的利益。2）研制了满足ITER国际组织要求的一体化四象限变流单元和大功率故障旁路电子开关，通过了各种测试并被ITER组织验收。3）研究和发展了四象限运行变流控制技术及其控制系统和大型特种电源的无功预测控制系统。该成果除应用在国内外聚变装置外，一系列创新成果还在国内相关企业应用，已经推广到国内冶金、化工、电网等行业，对于彻底解决人类能源问题和节能环保具有重要意义，形成总产值约30亿，近3年新增总产值达到10.2亿元人民币。项目组拥有该电源系统设计和单元研发的全部知识产权，获得了发明专利及实用新型专利共30项，在ITER国际组织申报背景知识产权1项。
48. 大功率四象限运行变流系统的研发及应用
成果编号：2016-J-2-22-D02
获奖人员：傅鹏 高格 宋执权等
获奖等级：2017年获辽宁省科学技术奖二等奖
起止日期：2017年2月
成果简介：自2005年起，该获奖项目在973计划、国家磁约束核聚变能发展研究专项等系列国家计划支持下，在聚变电源电路拓扑、控制模式、单元工程研制方面取得了理论、技术及装备突破。1.创建了现代聚变装置大功率电源变流系统设计新的基准，提出了基于模块化设计的单元电路拓扑结构。揭示了聚变电源与聚变装置、超导线圈负载、控制对象等离子体的内在联系，构建了超导聚变装置数十个线圈和等离子体的馈电方案；基于电源模块化设计方案，解决数万安培电流和数万伏高电压输出的聚变电源研制难题，建立了现代聚变装置大功率电源系统设计新基准。2.建立了诸多控制模型、基于QNX实时系统，完成了基于CPCI的实时四象限变流器控制系统的研发，填补了国内实时数字四象限变流器控制系统的空白。建立了数十个强耦合线圈及等离子体的多变量解耦反馈控制模型；提出了基于串联顺序控制方式下的系统无功最小化模型；以及四象限变流器运行模型。根本上解决了特大功率动态电源系统运行问题。3．创新地提出和实现了大型四象限变流器的一体化集成设计，完成了四象限晶闸管变流器单元和大功率故障旁路电子开关的研制，并通过了各种测试并被ITER国际组织验收。国内首次研制出大功率水冷非同相逆并联铝变流器，解决了国内一直在大电流变流器生产中使用同向逆并联而输出电压不能提高的技术难题。项目组利用该成果，经过长达两年的技术争论和艰苦谈判，推翻了由欧盟、美国、俄罗斯、日本等十几位专家花费7年设计的ITER国际组织原电源设计方案，并采用中方的设计方案。消除了原设计带来的价值200亿的超导磁体及装置烧坏风险，和电网准入问题。
该成果在ITER装置设计上的成功应用，为国家在国际合作中多争取10亿人民币利益，并且应用到欧盟、俄罗斯、韩国、中国等50多家企业，总经费80多亿人民币。同时，也应用到我国EAST聚变装置和中国下一代聚变装置CFETR设计中，推动了聚变行业技术的进步。目前该项目研发的设备推广到国内电网、矿山、冶金，轨道交通等行业，提高了企业的研发水平和国际竞争力，促进了行业升级和节能环保，对彻底解决人类能源问题和节能环保具有重要意义。
