近日，新奥球形环聚变实验装置“玄龙-50U”实现全球首次氢硼等离子体高约束模(H模)放电。在该模式下，等离子体电子密度、电子温度较低约束模(L模)提升1倍，等离子体储能和能量约束时间提升约1.5倍。数据表明，高约束模的“三乘积”(密度、温度、能量约束时间的乘积)较低约束模提升约10倍。这标志着新奥“玄龙-50U”聚变装置的加热、控制能力跃升至国际先进水平，为下一步即将开展的氢硼聚变反应验证奠定了基础。
高约束模基于其卓越的约束性能，被认定为国际热核聚变实验堆(ITER)及未来商用聚变堆的基准运行模式。与常规的低约束模相比，其核心优势在于等离子体边界会自发形成一道能量输运壁垒，能够大幅减少等离子体能量、粒子流失，使等离子体密度、温度及能量约束时间显著提升，为聚变反应创造更优条件。
氢硼聚变路线因其反应无中子、燃料丰富易得低成本等独特优势，被业界视为最具商业化潜力的聚变技术方向之一，但也面临着发生聚变反应需要更高“三乘积”的难度挑战。
此次新奥“玄龙-50U”实验中采用30%的乙硼烷和70%的氢气作为工作气体，同时注入硼粉，等离子体中硼含量约为10%，证实了氢硼等离子体和高约束模的兼容性，成功实现稳定可重复的氢硼等离子体高约束模放电，为氢硼聚变反应破解高 “三乘积”的挑战提供了有效应对方案。同时这次放电积累了关键的实验数据，为新奥下一代氢硼聚变实验装置“和龙-2”的研发以及ITER第一阶段实时硼化的高约束模研发提供了直接实验数据支持。
