美國能源部（DOE） Princeton 等離子體物理實驗室（PPPL）的科學家和中國實驗先進超導Tokamak（EAST）的合作研究結(jié)果證明，鋰粉用于涂覆“偏濾器”的鎢等離子體面向的組件--該裝置由等離子體的廢熱和粒子排出，可以消除等離子體中稱為邊緣局域化模式（ELMs）的不穩(wěn)定性，避免損害偏濾器后無法聚變反應。
過去在EAST上使用鋰粉的實驗證實了，金屬可以減少在等離子體外緣所發(fā)生的，損害偏濾器的ELMs周期性爆發(fā)的頻率和強度。當?shù)入x子體進入高限制模式的高能量狀態(tài)或H模式時，ELMs會有規(guī)律地發(fā)展，H模式可以更有效地在等離子體中儲存熱量。ELMs還會釋放大量的熱，損害面向等離子體的組件，并釋放出可侵入等離子體的侵蝕材料并冷卻聚變反應。
在過去的實驗中，EAST的上下偏濾器涂上了輕質(zhì)多孔碳而非重金屬鎢。中國科學院的等離子體物理研究所胡健生與PPPL物理學家Rajesh Maingi說：“所以，問題在于鋰是否對鎢壁有著同樣的效果?！?/p>
最近對德國的Axi－升級對稱分流器實驗（ASDEX－U）等其他環(huán)形 tokamaks的研究表明，鎢制成的等離子面向部件實際上降低了鋰涂層控制ELMs的能力。與通過重力注入到EAST實驗中的鋰粉相比，該實驗可通過大快速粒料將鋰注入到ASDEX－U中。在最近的實驗中，研究人員操縱EAST內(nèi)的等離子體，以便在 tokamaks內(nèi)兩個偏濾器的上部耗盡其余熱，與由碳所制成的下偏濾器不同，上偏濾器是由鎢所制成的。
結(jié)果表明，與等離子體接觸的鋰離子注入到等離子體中時，鋰的釋放量與鋰離子的釋熱量一樣多。物理學家現(xiàn)在已越發(fā)相信，只要將其設計為與鋰兼容，即可將目前尚用于減少融合機器的ELMs技術(shù)，在未來更大型機器中逐步降低其使用率。
研究小組指出，隨著實驗的進展，消除ELMs將變得更加容易，這表明隨著時間的推移，消除鋰離子可能需要更少的鋰。因此，科學家們試圖尋求一種方法來調(diào)節(jié)注入到等離子體中的鋰的量，一旦ELMs消失以控制鋰的存量和優(yōu)化等離子體的性能，即有可能降低其注入速率。
