岩超聚能AI平台贯通仿星器设计全流程

近日，岩超聚能自研的仿星器设计AI智能体协作平台已贯通设计全流程，覆盖零维参数设计、等离子体位形优化与性能分析，以及线圈工程可实现性评估等关键环节。公司称，该平台可搜索上千个初始位形和数十万种线圈方案，将典型设计迭代周期由数周缩短至数天。

岩超聚能仿星器概念图

依托该平台，岩超聚能大半径2米、中心磁场3特斯拉的中型超导仿星器已完成整机物理设计。公司其他在研装置的设计工作也在同一平台上推进。

仿星器依靠外部三维线圈直接产生螺旋状磁场，不需要通过等离子体电流维持磁约束，因此在物理机制上可降低托卡马克装置面临的大破裂风险，并具备长脉冲稳态运行潜力。2025年，德国文德尔施泰因7-X仿星器(Wendelstein 7-X，W7-X)在长时间放电“三乘积”指标上取得重要进展，使仿星器路线受到更多关注。

不过，仿星器长期面临物理设计和工程制造两方面难题。一方面，三维等离子体平衡计算复杂、计算量大，位形优化和验证周期较长。以W7-X为例，其从20世纪80年代开展科学准备，到2015年底实现首次等离子体，历时三十余年。另一方面，三维异形磁体制造难度高。资料显示，中国“凌云”仿星器曾因磁场精度未达标被放弃，美国国家紧凑型仿星器实验(National Compact Stellarator Experiment，NCSX)则因磁体成本过高于2008年中止建造;目前，日本大型螺旋装置(Large Helical Device，LHD)和德国W7-X是已建成的代表性超导仿星器装置。

岩超聚能此次采用的方案，是在设计链条各环节部署专用AI智能体，并通过统一平台协同工作。平台将候选方案生成、优化搜索、求解器调用、结果检查和物理评估整合为可并行的计算流程，减少传统模式下物理设计与工程评估反复返工的问题。

在零维设计阶段，平台从装置目标出发，对尺寸、磁场、能量增益、约束时间等总体参数进行优化计算，为后续位形和线圈设计提供基础参数。在位形优化阶段，团队采用SQuID准等动力学(quasi-isodynamic，QI)位形设计方法，并基于DESC、VMEC和SIMSOPT等国际主流仿星器计算与优化工具开展交叉验证。公司称，在多维目标函数条件下，不同求解器得到的磁场分布具有较高一致性。

在线圈优化阶段，平台将线圈可制造性直接纳入约束，在控制磁场误差的同时，对线圈几何复杂度、曲率和空间关系进行联合优化。岩超聚能表示，目前平台已搜索和筛选数十万种线圈方案，并可从候选线圈实际产生的磁场出发，反演重建等离子体位形，再自动开展物理复核。只有同时通过位形、线圈和物理性能检查的方案，才会进入下一阶段。

按照公司介绍，整套AI设计流程仍由仿星器物理团队主导。优化目标如何定义、物理约束如何设置、计算结果是否可信、候选方案能否推进，均由研究人员审核决定;AI智能体主要承担规模化搜索和流程执行任务。在这一模式下，整体迭代效率提升10倍以上，同一研发周期内可并发处理的候选方案和计算任务规模提高1至2个数量级。

目前，岩超聚能工程团队正在制作原型三维超导线圈。后续，物理团队将结合原型线圈的实际制造难度和成本，从多套候选方案中确定最终位形与线圈方案。随着物理设计周期缩短，仿星器装置研发的竞争重点将进一步转向高精度三维超导磁体制造等工程能力。