这是一篇发表在《科学进展》（Science Advances）期刊上的应用物理学研究文章，论文的题目是 "Accessing the density-free regime with ECRH-assisted ohmic start-up on EAST"，直译为使用ECRH辅助欧姆启动在EAST上进入无密度限制区。该研究由中国和法国的科学家团队共同完成，主要报告了中国“人造太阳”（EAST托卡马克装置）在突破等离子体密度极限方面的重大进展。 研究亮点 突破密度极限: 科学家们在实验先进超导托卡马克（EAST）装置上实现了远超经验性格林瓦尔德密度极限（Greenwald density limit）的等离子体线平均电子密度，范围在1.3到1.65倍之间，而通常的操作范围仅为0.8到1.0倍。 “密度自由区”运行: 通过结合电子回旋共振加热（ECRH）辅助欧姆启动和足够高的初始中性密度，这些实验成功地进入了最近由等离子体-壁自组织（PWSO）理论预测的“密度自由区”（density-free regime）。 理论验证: 这是首次在托卡马克装置上对PWSO理论中的“密度自由区”概念进行实验验证，它意味着在高密度稳定运行是可实现的。 重要意义: 这项成果为大幅提高托卡马克装置的密度极限提供了一个有前景的方案，是朝着实现燃烧等离子体（burning plasma）和最终实现可控核聚变能迈出的关键一步。 这项研究的成功为全球核聚变能源的探索开辟了新的途径。 据悉，该项工作由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所、华中科技大学、法国艾克斯—马赛大学等单位协作完成，受到了国家磁约束聚变专项的支持。而研究的顺利完成，得益于EAST先进的全金属壁实验平台和开放合作的提案协调机制。近年来，EAST装置在密度、温度、辐射、杂质等参数的精确测量，以及电子回旋共振高效加热技术等的升级，为本次研究提供了重要技术保障。