毫秒到秒;重建、状态估计、执行器响应和风险预测必须确定、可降级、可审计。
聚变数字孪生 · 物理模拟技术底座
从等离子体控制,走向
聚变电厂级可信预测
面向非聚变专业的决策者与系统工程师:用一张可追溯的物理地图连接 DINA、MEQ、输运、MHD、边界、中子学、氚与整厂系统模型。

关键判断
聚变数字孪生不是一个“万能大模型”,而是一套围绕具体决策、按时间尺度编排的模型组合。
小时到月;高保真物理与工程模型提供约束、训练数据和不确定度,而非直接进入实时回路。
每个预测携带版本、输入、适用域、验证层级和置信区间,才能用于工程与安全决策。
01 / 从微观到电网
一台聚变电厂跨越约二十个数量级
碰撞、湍流、宏观不稳定性、壁材料、中子、冷却回路和电网不会被同一种数值方法同时高效求解。系统架构的核心是分解、耦合与证据管理。

碰撞与波10⁻⁶—10⁻³ s
湍流与 MHD秒—小时
放电与热循环年—十年
寿命与经济性
02 / 图解整体理念
模型组合由决策、反馈和证据共同定义
图中区间与位置用于理解数量级和接口关系,具体性能以装置与求解器验证结果为准。
交互图加载中…| 任务 | 模型组合 | 起点 | 终点 |
|---|---|---|---|
| 磁位形控制 | MEQ / LIUQE / EFIT / 响应模型 | 0.1 ms | 10 ms |
| 破裂预警/缓解 | 风险代理 + DREAM/JOREK 数据库 | 1 ms | 1 s |
| 放电场景设计 | DINA/MEQ + 输运 + 源项 | 10 s | 5.6 h |
| 实验解释 | TRANSP/JINTRAC + 合成诊断 | 30 s | 23 d |
| 部件设计与安全 | 中子学 + CFD/FEM + 氚/材料 | 2.8 h | 350 d |
| 维护与寿命 | 损伤累积 + 状态估计 + RAMI | 50 min | 32 y |
| 整厂优化 | PROCESS/FUSE + 经济与电网 | 2.8 h | 32 y |
交互图加载中…| 模型 | 类别 | 求解时间秒 | 有效状态维数 |
|---|---|---|---|
| MEQ/LIUQE | 在线模型 | 0.0003 | 200 |
| RAPTOR | 在线模型 | 0.02 | 500 |
| 代理/状态估计 | 在线模型 | 0.0002 | 2000 |
| DINA | 场景模型 | 3 | 2000 |
| TGLF/QuaLiKiz | 场景模型 | 50 | 10000 |
| PROCESS/FUSE | 系统模型 | 20 | 100 |
| TRANSP/JINTRAC | 实验解释 | 2000 | 20000 |
| OpenMC/CFD/FEM | 工程证据 | 50000 | 1000000 |
| SOLPS-ITER | 高保真证据 | 200000 | 50000 |
| GENE/CGYRO | 高保真证据 | 2000000 | 500000 |
| JOREK | 高保真证据 | 5000000 | 200000 |
交互图加载中…| 来源到去向 | 平衡/控制 | 核心输运 | 湍流 | 加热/快离子 | MHD/破裂 | 边界/SOL | 壁/杂质 | 中子学 | 氚/材料 | 热流体 | 结构 | 整厂/RAMI |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 平衡/控制 | 3 | 2 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 核心输运 | 0 | 3 | 1 | 1 | 1 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 湍流 | 0 | 1 | 3 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 加热/快离子 | 1 | 1 | 0 | 3 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| MHD/破裂 | 1 | 1 | 0 | 0 | 3 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 边界/SOL | 0 | 2 | 1 | 0 | 1 | 3 | 2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 壁/杂质 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 2 | 3 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 中子学 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3 | 2 | 2 | 1 | 1 |
| 氚/材料 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 2 | 3 | 1 | 0 | 1 |
| 热流体 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2 | 1 | 3 | 2 | 1 |
| 结构 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 2 | 3 | 2 |
| 整厂/RAMI | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 3 |

03 / 可筛选技术雷达
代码与工具目录
“开源”只表示可取得源代码,不等于已经适合关键决策。每张卡片同时保留验证方式、计算复杂度、实时性和装置证据。
DINA
平衡、重建与控制
Grad–Shafranov 平衡、线圈与导体响应、形状/电流控制
- 开放性
- 开源/公开版并存
- 保真/实时
- 低—中 · 可实时
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/Matlab
- 验证
- 解析解、跨代码、放电重建与闭环实验
- 装置
- ITER、TCV、DIII-D、JET、JT-60SA、MAST-U
MEQ
平衡、重建与控制
Grad–Shafranov 平衡、线圈与导体响应、形状/电流控制
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- 技术栈
- Fortran/C++/Python/Matlab
- 验证
- 解析解、跨代码、放电重建与闭环实验
- 装置
- ITER、TCV、DIII-D、JET、JT-60SA、MAST-U
EFIT
平衡、重建与控制
Grad–Shafranov 平衡、线圈与导体响应、形状/电流控制
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- 开源/公开版并存
- 保真/实时
- 低—中 · 可实时
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/Matlab
- 验证
- 解析解、跨代码、放电重建与闭环实验
- 装置
- ITER、TCV、DIII-D、JET、JT-60SA、MAST-U
FreeGS
平衡、重建与控制
Grad–Shafranov 平衡、线圈与导体响应、形状/电流控制
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- 开源/公开版并存
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- 低—中 · 可实时
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- Fortran/C++/Python/Matlab
- 验证
- 解析解、跨代码、放电重建与闭环实验
- 装置
- ITER、TCV、DIII-D、JET、JT-60SA、MAST-U
FreeGSNKE
平衡、重建与控制
Grad–Shafranov 平衡、线圈与导体响应、形状/电流控制
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- 开源/公开版并存
- 保真/实时
- 低—中 · 可实时
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/Matlab
- 验证
- 解析解、跨代码、放电重建与闭环实验
- 装置
- ITER、TCV、DIII-D、JET、JT-60SA、MAST-U
CREATE-NL
平衡、重建与控制
Grad–Shafranov 平衡、线圈与导体响应、形状/电流控制
- 开放性
- 开源/公开版并存
- 保真/实时
- 低—中 · 可实时
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- Fortran/C++/Python/Matlab
- 验证
- 解析解、跨代码、放电重建与闭环实验
- 装置
- ITER、TCV、DIII-D、JET、JT-60SA、MAST-U
FIESTA
平衡、重建与控制
Grad–Shafranov 平衡、线圈与导体响应、形状/电流控制
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- 开源/公开版并存
- 保真/实时
- 低—中 · 可实时
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/Matlab
- 验证
- 解析解、跨代码、放电重建与闭环实验
- 装置
- ITER、TCV、DIII-D、JET、JT-60SA、MAST-U
TokaMaker
平衡、重建与控制
Grad–Shafranov 平衡、线圈与导体响应、形状/电流控制
- 开放性
- 开源/公开版并存
- 保真/实时
- 低—中 · 可实时
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/Matlab
- 验证
- 解析解、跨代码、放电重建与闭环实验
- 装置
- ITER、TCV、DIII-D、JET、JT-60SA、MAST-U
GSevolve
平衡、重建与控制
Grad–Shafranov 平衡、线圈与导体响应、形状/电流控制
- 开放性
- 开源/公开版并存
- 保真/实时
- 低—中 · 可实时
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/Matlab
- 验证
- 解析解、跨代码、放电重建与闭环实验
- 装置
- ITER、TCV、DIII-D、JET、JT-60SA、MAST-U
LIUQE
平衡、重建与控制
Grad–Shafranov 平衡、线圈与导体响应、形状/电流控制
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- 开源/公开版并存
- 保真/实时
- 低—中 · 可实时
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/Matlab
- 验证
- 解析解、跨代码、放电重建与闭环实验
- 装置
- ITER、TCV、DIII-D、JET、JT-60SA、MAST-U
EQUINOX
平衡、重建与控制
Grad–Shafranov 平衡、线圈与导体响应、形状/电流控制
- 开放性
- 开源/公开版并存
- 保真/实时
- 低—中 · 可实时
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/Matlab
- 验证
- 解析解、跨代码、放电重建与闭环实验
- 装置
- ITER、TCV、DIII-D、JET、JT-60SA、MAST-U
CHEASE
平衡、重建与控制
Grad–Shafranov 平衡、线圈与导体响应、形状/电流控制
- 开放性
- 开源/公开版并存
- 保真/实时
- 低—中 · 可实时
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/Matlab
- 验证
- 解析解、跨代码、放电重建与闭环实验
- 装置
- ITER、TCV、DIII-D、JET、JT-60SA、MAST-U
HELENA
平衡、重建与控制
Grad–Shafranov 平衡、线圈与导体响应、形状/电流控制
- 开放性
- 开源/公开版并存
- 保真/实时
- 低—中 · 可实时
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/Matlab
- 验证
- 解析解、跨代码、放电重建与闭环实验
- 装置
- ITER、TCV、DIII-D、JET、JT-60SA、MAST-U
TRANSP
集成输运与场景
1.5D 输运、源项、加热、电流扩散、场景集成
- 开放性
- 多为机构授权;部分开源
- 保真/实时
- 中 · 部分可实时/快于实时
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/Julia
- 验证
- 历史放电回放、预测/解释对比、跨代码、回归测试
- 装置
- ITER、JET、DIII-D、AUG、KSTAR、SPARC、STEP
JINTRAC
集成输运与场景
1.5D 输运、源项、加热、电流扩散、场景集成
- 开放性
- 多为机构授权;部分开源
- 保真/实时
- 中 · 部分可实时/快于实时
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/Julia
- 验证
- 历史放电回放、预测/解释对比、跨代码、回归测试
- 装置
- ITER、JET、DIII-D、AUG、KSTAR、SPARC、STEP
ASTRA
集成输运与场景
1.5D 输运、源项、加热、电流扩散、场景集成
- 开放性
- 多为机构授权;部分开源
- 保真/实时
- 中 · 部分可实时/快于实时
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/Julia
- 验证
- 历史放电回放、预测/解释对比、跨代码、回归测试
- 装置
- ITER、JET、DIII-D、AUG、KSTAR、SPARC、STEP
CRONOS
集成输运与场景
1.5D 输运、源项、加热、电流扩散、场景集成
- 开放性
- 多为机构授权;部分开源
- 保真/实时
- 中 · 部分可实时/快于实时
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/Julia
- 验证
- 历史放电回放、预测/解释对比、跨代码、回归测试
- 装置
- ITER、JET、DIII-D、AUG、KSTAR、SPARC、STEP
RAPTOR
集成输运与场景
1.5D 输运、源项、加热、电流扩散、场景集成
- 开放性
- 多为机构授权;部分开源
- 保真/实时
- 中 · 部分可实时/快于实时
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/Julia
- 验证
- 历史放电回放、预测/解释对比、跨代码、回归测试
- 装置
- ITER、JET、DIII-D、AUG、KSTAR、SPARC、STEP
METIS
集成输运与场景
1.5D 输运、源项、加热、电流扩散、场景集成
- 开放性
- 多为机构授权;部分开源
- 保真/实时
- 中 · 部分可实时/快于实时
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/Julia
- 验证
- 历史放电回放、预测/解释对比、跨代码、回归测试
- 装置
- ITER、JET、DIII-D、AUG、KSTAR、SPARC、STEP
ETS
集成输运与场景
1.5D 输运、源项、加热、电流扩散、场景集成
- 开放性
- 多为机构授权;部分开源
- 保真/实时
- 中 · 部分可实时/快于实时
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/Julia
- 验证
- 历史放电回放、预测/解释对比、跨代码、回归测试
- 装置
- ITER、JET、DIII-D、AUG、KSTAR、SPARC、STEP
TASK
集成输运与场景
1.5D 输运、源项、加热、电流扩散、场景集成
- 开放性
- 多为机构授权;部分开源
- 保真/实时
- 中 · 部分可实时/快于实时
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/Julia
- 验证
- 历史放电回放、预测/解释对比、跨代码、回归测试
- 装置
- ITER、JET、DIII-D、AUG、KSTAR、SPARC、STEP
TOPICS
集成输运与场景
1.5D 输运、源项、加热、电流扩散、场景集成
- 开放性
- 多为机构授权;部分开源
- 保真/实时
- 中 · 部分可实时/快于实时
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/Julia
- 验证
- 历史放电回放、预测/解释对比、跨代码、回归测试
- 装置
- ITER、JET、DIII-D、AUG、KSTAR、SPARC、STEP
CORSICA
集成输运与场景
1.5D 输运、源项、加热、电流扩散、场景集成
- 开放性
- 多为机构授权;部分开源
- 保真/实时
- 中 · 部分可实时/快于实时
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/Julia
- 验证
- 历史放电回放、预测/解释对比、跨代码、回归测试
- 装置
- ITER、JET、DIII-D、AUG、KSTAR、SPARC、STEP
TGYRO
集成输运与场景
1.5D 输运、源项、加热、电流扩散、场景集成
- 开放性
- 多为机构授权;部分开源
- 保真/实时
- 中 · 部分可实时/快于实时
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/Julia
- 验证
- 历史放电回放、预测/解释对比、跨代码、回归测试
- 装置
- ITER、JET、DIII-D、AUG、KSTAR、SPARC、STEP
T3D
集成输运与场景
1.5D 输运、源项、加热、电流扩散、场景集成
- 开放性
- 多为机构授权;部分开源
- 保真/实时
- 中 · 部分可实时/快于实时
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/Julia
- 验证
- 历史放电回放、预测/解释对比、跨代码、回归测试
- 装置
- ITER、JET、DIII-D、AUG、KSTAR、SPARC、STEP
FUSE
集成输运与场景
1.5D 输运、源项、加热、电流扩散、场景集成
- 开放性
- 多为机构授权;部分开源
- 保真/实时
- 中 · 部分可实时/快于实时
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/Julia
- 验证
- 历史放电回放、预测/解释对比、跨代码、回归测试
- 装置
- ITER、JET、DIII-D、AUG、KSTAR、SPARC、STEP
GENE
湍流与新经典输运
回旋动理学、粒子/热/动量通量、新经典输运
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 高—极高 · 通常离线;约化模型可快
- 技术栈
- Fortran/C++/CUDA/Python/Julia
- 验证
- 制造解、线性基准、跨代码、装置多通道验证
- 装置
- AUG、DIII-D、JET、W7-X、SPARC
CGYRO
湍流与新经典输运
回旋动理学、粒子/热/动量通量、新经典输运
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 高—极高 · 通常离线;约化模型可快
- 技术栈
- Fortran/C++/CUDA/Python/Julia
- 验证
- 制造解、线性基准、跨代码、装置多通道验证
- 装置
- AUG、DIII-D、JET、W7-X、SPARC
GS2
湍流与新经典输运
回旋动理学、粒子/热/动量通量、新经典输运
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 高—极高 · 通常离线;约化模型可快
- 技术栈
- Fortran/C++/CUDA/Python/Julia
- 验证
- 制造解、线性基准、跨代码、装置多通道验证
- 装置
- AUG、DIII-D、JET、W7-X、SPARC
GKW
湍流与新经典输运
回旋动理学、粒子/热/动量通量、新经典输运
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 高—极高 · 通常离线;约化模型可快
- 技术栈
- Fortran/C++/CUDA/Python/Julia
- 验证
- 制造解、线性基准、跨代码、装置多通道验证
- 装置
- AUG、DIII-D、JET、W7-X、SPARC
stella
湍流与新经典输运
回旋动理学、粒子/热/动量通量、新经典输运
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 高—极高 · 通常离线;约化模型可快
- 技术栈
- Fortran/C++/CUDA/Python/Julia
- 验证
- 制造解、线性基准、跨代码、装置多通道验证
- 装置
- AUG、DIII-D、JET、W7-X、SPARC
GX
湍流与新经典输运
回旋动理学、粒子/热/动量通量、新经典输运
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 高—极高 · 通常离线;约化模型可快
- 技术栈
- Fortran/C++/CUDA/Python/Julia
- 验证
- 制造解、线性基准、跨代码、装置多通道验证
- 装置
- AUG、DIII-D、JET、W7-X、SPARC
XGC
湍流与新经典输运
回旋动理学、粒子/热/动量通量、新经典输运
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 高—极高 · 通常离线;约化模型可快
- 技术栈
- Fortran/C++/CUDA/Python/Julia
- 验证
- 制造解、线性基准、跨代码、装置多通道验证
- 装置
- AUG、DIII-D、JET、W7-X、SPARC
GTC
湍流与新经典输运
回旋动理学、粒子/热/动量通量、新经典输运
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 高—极高 · 通常离线;约化模型可快
- 技术栈
- Fortran/C++/CUDA/Python/Julia
- 验证
- 制造解、线性基准、跨代码、装置多通道验证
- 装置
- AUG、DIII-D、JET、W7-X、SPARC
ORB5
湍流与新经典输运
回旋动理学、粒子/热/动量通量、新经典输运
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 高—极高 · 通常离线;约化模型可快
- 技术栈
- Fortran/C++/CUDA/Python/Julia
- 验证
- 制造解、线性基准、跨代码、装置多通道验证
- 装置
- AUG、DIII-D、JET、W7-X、SPARC
GYSELA
湍流与新经典输运
回旋动理学、粒子/热/动量通量、新经典输运
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 高—极高 · 通常离线;约化模型可快
- 技术栈
- Fortran/C++/CUDA/Python/Julia
- 验证
- 制造解、线性基准、跨代码、装置多通道验证
- 装置
- AUG、DIII-D、JET、W7-X、SPARC
EUTERPE
湍流与新经典输运
回旋动理学、粒子/热/动量通量、新经典输运
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 高—极高 · 通常离线;约化模型可快
- 技术栈
- Fortran/C++/CUDA/Python/Julia
- 验证
- 制造解、线性基准、跨代码、装置多通道验证
- 装置
- AUG、DIII-D、JET、W7-X、SPARC
TGLF
湍流与新经典输运
回旋动理学、粒子/热/动量通量、新经典输运
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 高—极高 · 通常离线;约化模型可快
- 技术栈
- Fortran/C++/CUDA/Python/Julia
- 验证
- 制造解、线性基准、跨代码、装置多通道验证
- 装置
- AUG、DIII-D、JET、W7-X、SPARC
QuaLiKiz
湍流与新经典输运
回旋动理学、粒子/热/动量通量、新经典输运
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 高—极高 · 通常离线;约化模型可快
- 技术栈
- Fortran/C++/CUDA/Python/Julia
- 验证
- 制造解、线性基准、跨代码、装置多通道验证
- 装置
- AUG、DIII-D、JET、W7-X、SPARC
NEO
湍流与新经典输运
回旋动理学、粒子/热/动量通量、新经典输运
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 高—极高 · 通常离线;约化模型可快
- 技术栈
- Fortran/C++/CUDA/Python/Julia
- 验证
- 制造解、线性基准、跨代码、装置多通道验证
- 装置
- AUG、DIII-D、JET、W7-X、SPARC
SFINCS
湍流与新经典输运
回旋动理学、粒子/热/动量通量、新经典输运
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 高—极高 · 通常离线;约化模型可快
- 技术栈
- Fortran/C++/CUDA/Python/Julia
- 验证
- 制造解、线性基准、跨代码、装置多通道验证
- 装置
- AUG、DIII-D、JET、W7-X、SPARC
DKES
湍流与新经典输运
回旋动理学、粒子/热/动量通量、新经典输运
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 高—极高 · 通常离线;约化模型可快
- 技术栈
- Fortran/C++/CUDA/Python/Julia
- 验证
- 制造解、线性基准、跨代码、装置多通道验证
- 装置
- AUG、DIII-D、JET、W7-X、SPARC
KNOSOS
湍流与新经典输运
回旋动理学、粒子/热/动量通量、新经典输运
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 高—极高 · 通常离线;约化模型可快
- 技术栈
- Fortran/C++/CUDA/Python/Julia
- 验证
- 制造解、线性基准、跨代码、装置多通道验证
- 装置
- AUG、DIII-D、JET、W7-X、SPARC
JOREK
MHD、稳定性与破裂
ELM、撕裂模、垂直位移、RMP、破裂与壁响应
- 开放性
- 开源与受限混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线;线性/约化可快
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI
- 验证
- 解析增长率、跨代码挑战、事件波形/结构比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、KSTAR、AUG、MAST-U
M3D-C1
MHD、稳定性与破裂
ELM、撕裂模、垂直位移、RMP、破裂与壁响应
- 开放性
- 开源与受限混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线;线性/约化可快
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI
- 验证
- 解析增长率、跨代码挑战、事件波形/结构比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、KSTAR、AUG、MAST-U
NIMROD
MHD、稳定性与破裂
ELM、撕裂模、垂直位移、RMP、破裂与壁响应
- 开放性
- 开源与受限混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线;线性/约化可快
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI
- 验证
- 解析增长率、跨代码挑战、事件波形/结构比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、KSTAR、AUG、MAST-U
BOUT++
MHD、稳定性与破裂
ELM、撕裂模、垂直位移、RMP、破裂与壁响应
- 开放性
- 开源与受限混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线;线性/约化可快
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI
- 验证
- 解析增长率、跨代码挑战、事件波形/结构比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、KSTAR、AUG、MAST-U
MARS-F
MHD、稳定性与破裂
ELM、撕裂模、垂直位移、RMP、破裂与壁响应
- 开放性
- 开源与受限混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线;线性/约化可快
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI
- 验证
- 解析增长率、跨代码挑战、事件波形/结构比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、KSTAR、AUG、MAST-U
MISHKA
MHD、稳定性与破裂
ELM、撕裂模、垂直位移、RMP、破裂与壁响应
- 开放性
- 开源与受限混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线;线性/约化可快
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI
- 验证
- 解析增长率、跨代码挑战、事件波形/结构比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、KSTAR、AUG、MAST-U
ELITE
MHD、稳定性与破裂
ELM、撕裂模、垂直位移、RMP、破裂与壁响应
- 开放性
- 开源与受限混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线;线性/约化可快
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI
- 验证
- 解析增长率、跨代码挑战、事件波形/结构比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、KSTAR、AUG、MAST-U
NOVA-K
MHD、稳定性与破裂
ELM、撕裂模、垂直位移、RMP、破裂与壁响应
- 开放性
- 开源与受限混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线;线性/约化可快
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI
- 验证
- 解析增长率、跨代码挑战、事件波形/结构比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、KSTAR、AUG、MAST-U
CASTOR3D
MHD、稳定性与破裂
ELM、撕裂模、垂直位移、RMP、破裂与壁响应
- 开放性
- 开源与受限混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线;线性/约化可快
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI
- 验证
- 解析增长率、跨代码挑战、事件波形/结构比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、KSTAR、AUG、MAST-U
MEGA
MHD、稳定性与破裂
ELM、撕裂模、垂直位移、RMP、破裂与壁响应
- 开放性
- 开源与受限混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线;线性/约化可快
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI
- 验证
- 解析增长率、跨代码挑战、事件波形/结构比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、KSTAR、AUG、MAST-U
FAR3D
MHD、稳定性与破裂
ELM、撕裂模、垂直位移、RMP、破裂与壁响应
- 开放性
- 开源与受限混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线;线性/约化可快
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI
- 验证
- 解析增长率、跨代码挑战、事件波形/结构比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、KSTAR、AUG、MAST-U
SOLPS-ITER
边界、SOL、偏滤器与壁相互作用
二维流体—中性粒子、三维边界湍流、杂质迁移与溅射
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI/GPU
- 验证
- 基准题、功率/密度剖面、光谱与靶板测量比较
- 装置
- ITER、JET、W7-X、DIII-D、MAST-U、EAST
EDGE2D-EIRENE
边界、SOL、偏滤器与壁相互作用
二维流体—中性粒子、三维边界湍流、杂质迁移与溅射
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI/GPU
- 验证
- 基准题、功率/密度剖面、光谱与靶板测量比较
- 装置
- ITER、JET、W7-X、DIII-D、MAST-U、EAST
UEDGE
边界、SOL、偏滤器与壁相互作用
二维流体—中性粒子、三维边界湍流、杂质迁移与溅射
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI/GPU
- 验证
- 基准题、功率/密度剖面、光谱与靶板测量比较
- 装置
- ITER、JET、W7-X、DIII-D、MAST-U、EAST
SOLEDGE3X-EIRENE
边界、SOL、偏滤器与壁相互作用
二维流体—中性粒子、三维边界湍流、杂质迁移与溅射
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI/GPU
- 验证
- 基准题、功率/密度剖面、光谱与靶板测量比较
- 装置
- ITER、JET、W7-X、DIII-D、MAST-U、EAST
EMC3-EIRENE
边界、SOL、偏滤器与壁相互作用
二维流体—中性粒子、三维边界湍流、杂质迁移与溅射
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI/GPU
- 验证
- 基准题、功率/密度剖面、光谱与靶板测量比较
- 装置
- ITER、JET、W7-X、DIII-D、MAST-U、EAST
Hermes-3
边界、SOL、偏滤器与壁相互作用
二维流体—中性粒子、三维边界湍流、杂质迁移与溅射
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI/GPU
- 验证
- 基准题、功率/密度剖面、光谱与靶板测量比较
- 装置
- ITER、JET、W7-X、DIII-D、MAST-U、EAST
GBS
边界、SOL、偏滤器与壁相互作用
二维流体—中性粒子、三维边界湍流、杂质迁移与溅射
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI/GPU
- 验证
- 基准题、功率/密度剖面、光谱与靶板测量比较
- 装置
- ITER、JET、W7-X、DIII-D、MAST-U、EAST
TOKAM3X
边界、SOL、偏滤器与壁相互作用
二维流体—中性粒子、三维边界湍流、杂质迁移与溅射
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI/GPU
- 验证
- 基准题、功率/密度剖面、光谱与靶板测量比较
- 装置
- ITER、JET、W7-X、DIII-D、MAST-U、EAST
GRILLIX
边界、SOL、偏滤器与壁相互作用
二维流体—中性粒子、三维边界湍流、杂质迁移与溅射
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI/GPU
- 验证
- 基准题、功率/密度剖面、光谱与靶板测量比较
- 装置
- ITER、JET、W7-X、DIII-D、MAST-U、EAST
EIRENE
边界、SOL、偏滤器与壁相互作用
二维流体—中性粒子、三维边界湍流、杂质迁移与溅射
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI/GPU
- 验证
- 基准题、功率/密度剖面、光谱与靶板测量比较
- 装置
- ITER、JET、W7-X、DIII-D、MAST-U、EAST
DIVIMP
边界、SOL、偏滤器与壁相互作用
二维流体—中性粒子、三维边界湍流、杂质迁移与溅射
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI/GPU
- 验证
- 基准题、功率/密度剖面、光谱与靶板测量比较
- 装置
- ITER、JET、W7-X、DIII-D、MAST-U、EAST
ERO2.0
边界、SOL、偏滤器与壁相互作用
二维流体—中性粒子、三维边界湍流、杂质迁移与溅射
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI/GPU
- 验证
- 基准题、功率/密度剖面、光谱与靶板测量比较
- 装置
- ITER、JET、W7-X、DIII-D、MAST-U、EAST
GITR
边界、SOL、偏滤器与壁相互作用
二维流体—中性粒子、三维边界湍流、杂质迁移与溅射
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—极高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/MPI/GPU
- 验证
- 基准题、功率/密度剖面、光谱与靶板测量比较
- 装置
- ITER、JET、W7-X、DIII-D、MAST-U、EAST
ASCOT5
加热、电流驱动与快离子
NBI、RF 波、射线/全波、轨道跟踪、损失与壁载荷
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/HDF5
- 验证
- 解析极限、ASCOT4/5 回归、诊断与损失探测器比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、AUG、W7-X、SPARC
LOCUST
加热、电流驱动与快离子
NBI、RF 波、射线/全波、轨道跟踪、损失与壁载荷
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/HDF5
- 验证
- 解析极限、ASCOT4/5 回归、诊断与损失探测器比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、AUG、W7-X、SPARC
NUBEAM
加热、电流驱动与快离子
NBI、RF 波、射线/全波、轨道跟踪、损失与壁载荷
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/HDF5
- 验证
- 解析极限、ASCOT4/5 回归、诊断与损失探测器比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、AUG、W7-X、SPARC
GENRAY
加热、电流驱动与快离子
NBI、RF 波、射线/全波、轨道跟踪、损失与壁载荷
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/HDF5
- 验证
- 解析极限、ASCOT4/5 回归、诊断与损失探测器比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、AUG、W7-X、SPARC
TORAY
加热、电流驱动与快离子
NBI、RF 波、射线/全波、轨道跟踪、损失与壁载荷
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/HDF5
- 验证
- 解析极限、ASCOT4/5 回归、诊断与损失探测器比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、AUG、W7-X、SPARC
TORBEAM
加热、电流驱动与快离子
NBI、RF 波、射线/全波、轨道跟踪、损失与壁载荷
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/HDF5
- 验证
- 解析极限、ASCOT4/5 回归、诊断与损失探测器比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、AUG、W7-X、SPARC
GRAY
加热、电流驱动与快离子
NBI、RF 波、射线/全波、轨道跟踪、损失与壁载荷
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/HDF5
- 验证
- 解析极限、ASCOT4/5 回归、诊断与损失探测器比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、AUG、W7-X、SPARC
TRAVIS
加热、电流驱动与快离子
NBI、RF 波、射线/全波、轨道跟踪、损失与壁载荷
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/HDF5
- 验证
- 解析极限、ASCOT4/5 回归、诊断与损失探测器比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、AUG、W7-X、SPARC
LUKE
加热、电流驱动与快离子
NBI、RF 波、射线/全波、轨道跟踪、损失与壁载荷
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/HDF5
- 验证
- 解析极限、ASCOT4/5 回归、诊断与损失探测器比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、AUG、W7-X、SPARC
TORIC
加热、电流驱动与快离子
NBI、RF 波、射线/全波、轨道跟踪、损失与壁载荷
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/HDF5
- 验证
- 解析极限、ASCOT4/5 回归、诊断与损失探测器比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、AUG、W7-X、SPARC
AORSA
加热、电流驱动与快离子
NBI、RF 波、射线/全波、轨道跟踪、损失与壁载荷
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 多为离线
- 技术栈
- Fortran/C/C++/Python/HDF5
- 验证
- 解析极限、ASCOT4/5 回归、诊断与损失探测器比较
- 装置
- JET、ITER、DIII-D、AUG、W7-X、SPARC
DREAM
失控电子与缓解
电流淬灭、失控电子、杂质注入与破裂后演化
- 开放性
- 开源为主
- 保真/实时
- 中—高 · 离线/快速扫描
- 技术栈
- C++/Python/Fortran
- 验证
- 与 CODE/GO/NORSE 交叉验证、理论极限、实验贝叶斯验证
- 装置
- JET、DIII-D、AUG、ITER 情景
GO
失控电子与缓解
电流淬灭、失控电子、杂质注入与破裂后演化
- 开放性
- 开源为主
- 保真/实时
- 中—高 · 离线/快速扫描
- 技术栈
- C++/Python/Fortran
- 验证
- 与 CODE/GO/NORSE 交叉验证、理论极限、实验贝叶斯验证
- 装置
- JET、DIII-D、AUG、ITER 情景
NORSE
失控电子与缓解
电流淬灭、失控电子、杂质注入与破裂后演化
- 开放性
- 开源为主
- 保真/实时
- 中—高 · 离线/快速扫描
- 技术栈
- C++/Python/Fortran
- 验证
- 与 CODE/GO/NORSE 交叉验证、理论极限、实验贝叶斯验证
- 装置
- JET、DIII-D、AUG、ITER 情景
SMITER
失控电子与缓解
电流淬灭、失控电子、杂质注入与破裂后演化
- 开放性
- 开源为主
- 保真/实时
- 中—高 · 离线/快速扫描
- 技术栈
- C++/Python/Fortran
- 验证
- 与 CODE/GO/NORSE 交叉验证、理论极限、实验贝叶斯验证
- 装置
- JET、DIII-D、AUG、ITER 情景
VMEC
三维平衡与仿星器优化
三维 MHD 平衡、岛链、线圈/边界优化
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/JAX
- 验证
- 解析极限、跨 VMEC/DESC/SPEC、W7-X 磁测与剖面
- 装置
- W7-X、LHD、HSX、仿星器概念
DESC
三维平衡与仿星器优化
三维 MHD 平衡、岛链、线圈/边界优化
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/JAX
- 验证
- 解析极限、跨 VMEC/DESC/SPEC、W7-X 磁测与剖面
- 装置
- W7-X、LHD、HSX、仿星器概念
SPEC
三维平衡与仿星器优化
三维 MHD 平衡、岛链、线圈/边界优化
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/JAX
- 验证
- 解析极限、跨 VMEC/DESC/SPEC、W7-X 磁测与剖面
- 装置
- W7-X、LHD、HSX、仿星器概念
PIES
三维平衡与仿星器优化
三维 MHD 平衡、岛链、线圈/边界优化
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/JAX
- 验证
- 解析极限、跨 VMEC/DESC/SPEC、W7-X 磁测与剖面
- 装置
- W7-X、LHD、HSX、仿星器概念
HINT
三维平衡与仿星器优化
三维 MHD 平衡、岛链、线圈/边界优化
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/JAX
- 验证
- 解析极限、跨 VMEC/DESC/SPEC、W7-X 磁测与剖面
- 装置
- W7-X、LHD、HSX、仿星器概念
GVEC
三维平衡与仿星器优化
三维 MHD 平衡、岛链、线圈/边界优化
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/JAX
- 验证
- 解析极限、跨 VMEC/DESC/SPEC、W7-X 磁测与剖面
- 装置
- W7-X、LHD、HSX、仿星器概念
STELLOPT
三维平衡与仿星器优化
三维 MHD 平衡、岛链、线圈/边界优化
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/JAX
- 验证
- 解析极限、跨 VMEC/DESC/SPEC、W7-X 磁测与剖面
- 装置
- W7-X、LHD、HSX、仿星器概念
SIMSOPT
三维平衡与仿星器优化
三维 MHD 平衡、岛链、线圈/边界优化
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/JAX
- 验证
- 解析极限、跨 VMEC/DESC/SPEC、W7-X 磁测与剖面
- 装置
- W7-X、LHD、HSX、仿星器概念
FOCUS
三维平衡与仿星器优化
三维 MHD 平衡、岛链、线圈/边界优化
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/JAX
- 验证
- 解析极限、跨 VMEC/DESC/SPEC、W7-X 磁测与剖面
- 装置
- W7-X、LHD、HSX、仿星器概念
REGCOIL
三维平衡与仿星器优化
三维 MHD 平衡、岛链、线圈/边界优化
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/JAX
- 验证
- 解析极限、跨 VMEC/DESC/SPEC、W7-X 磁测与剖面
- 装置
- W7-X、LHD、HSX、仿星器概念
COILOPT++
三维平衡与仿星器优化
三维 MHD 平衡、岛链、线圈/边界优化
- 开放性
- 开源与机构授权混合
- 保真/实时
- 中—高 · 离线
- 技术栈
- Fortran/C++/Python/JAX
- 验证
- 解析极限、跨 VMEC/DESC/SPEC、W7-X 磁测与剖面
- 装置
- W7-X、LHD、HSX、仿星器概念
OpenMC
中子学、活化与辐射输运
中子/光子蒙卡、DAGMC 几何、屏蔽、剂量、核热与活化
- 开放性
- 开源与商业/出口受限混合
- 保真/实时
- 高 · 离线 HPC
- 技术栈
- C++/Fortran/Python/CAD
- 验证
- 临界/屏蔽基准、FNG/OKTAVIAN、跨代码、实验数据库
- 装置
- ITER、JET、STEP、DEMO、各类包层试验
MCNP
中子学、活化与辐射输运
中子/光子蒙卡、DAGMC 几何、屏蔽、剂量、核热与活化
- 开放性
- 开源与商业/出口受限混合
- 保真/实时
- 高 · 离线 HPC
- 技术栈
- C++/Fortran/Python/CAD
- 验证
- 临界/屏蔽基准、FNG/OKTAVIAN、跨代码、实验数据库
- 装置
- ITER、JET、STEP、DEMO、各类包层试验
Serpent
中子学、活化与辐射输运
中子/光子蒙卡、DAGMC 几何、屏蔽、剂量、核热与活化
- 开放性
- 开源与商业/出口受限混合
- 保真/实时
- 高 · 离线 HPC
- 技术栈
- C++/Fortran/Python/CAD
- 验证
- 临界/屏蔽基准、FNG/OKTAVIAN、跨代码、实验数据库
- 装置
- ITER、JET、STEP、DEMO、各类包层试验
TRIPOLI-4
中子学、活化与辐射输运
中子/光子蒙卡、DAGMC 几何、屏蔽、剂量、核热与活化
- 开放性
- 开源与商业/出口受限混合
- 保真/实时
- 高 · 离线 HPC
- 技术栈
- C++/Fortran/Python/CAD
- 验证
- 临界/屏蔽基准、FNG/OKTAVIAN、跨代码、实验数据库
- 装置
- ITER、JET、STEP、DEMO、各类包层试验
DAGMC
中子学、活化与辐射输运
中子/光子蒙卡、DAGMC 几何、屏蔽、剂量、核热与活化
- 开放性
- 开源与商业/出口受限混合
- 保真/实时
- 高 · 离线 HPC
- 技术栈
- C++/Fortran/Python/CAD
- 验证
- 临界/屏蔽基准、FNG/OKTAVIAN、跨代码、实验数据库
- 装置
- ITER、JET、STEP、DEMO、各类包层试验
FISPACT-II
中子学、活化与辐射输运
中子/光子蒙卡、DAGMC 几何、屏蔽、剂量、核热与活化
- 开放性
- 开源与商业/出口受限混合
- 保真/实时
- 高 · 离线 HPC
- 技术栈
- C++/Fortran/Python/CAD
- 验证
- 临界/屏蔽基准、FNG/OKTAVIAN、跨代码、实验数据库
- 装置
- ITER、JET、STEP、DEMO、各类包层试验
ALARA
中子学、活化与辐射输运
中子/光子蒙卡、DAGMC 几何、屏蔽、剂量、核热与活化
- 开放性
- 开源与商业/出口受限混合
- 保真/实时
- 高 · 离线 HPC
- 技术栈
- C++/Fortran/Python/CAD
- 验证
- 临界/屏蔽基准、FNG/OKTAVIAN、跨代码、实验数据库
- 装置
- ITER、JET、STEP、DEMO、各类包层试验
FESTIM
氚、材料与等离子体面对部件
氚扩散/俘获、辐照缺陷、溅射沉积、原子/电子结构
- 开放性
- 开源与商业混合
- 保真/实时
- 微观—部件 · 离线
- 技术栈
- Python/FEniCS/C++/Fortran
- 验证
- 制造解、解析扩散、实验解吸/渗透、跨尺度传参
- 装置
- ITER、JET、WEST、包层与材料实验台
TMAP8
氚、材料与等离子体面对部件
氚扩散/俘获、辐照缺陷、溅射沉积、原子/电子结构
- 开放性
- 开源与商业混合
- 保真/实时
- 微观—部件 · 离线
- 技术栈
- Python/FEniCS/C++/Fortran
- 验证
- 制造解、解析扩散、实验解吸/渗透、跨尺度传参
- 装置
- ITER、JET、WEST、包层与材料实验台
Xolotl
氚、材料与等离子体面对部件
氚扩散/俘获、辐照缺陷、溅射沉积、原子/电子结构
- 开放性
- 开源与商业混合
- 保真/实时
- 微观—部件 · 离线
- 技术栈
- Python/FEniCS/C++/Fortran
- 验证
- 制造解、解析扩散、实验解吸/渗透、跨尺度传参
- 装置
- ITER、JET、WEST、包层与材料实验台
LAMMPS
氚、材料与等离子体面对部件
氚扩散/俘获、辐照缺陷、溅射沉积、原子/电子结构
- 开放性
- 开源与商业混合
- 保真/实时
- 微观—部件 · 离线
- 技术栈
- Python/FEniCS/C++/Fortran
- 验证
- 制造解、解析扩散、实验解吸/渗透、跨尺度传参
- 装置
- ITER、JET、WEST、包层与材料实验台
Quantum ESPRESSO
氚、材料与等离子体面对部件
氚扩散/俘获、辐照缺陷、溅射沉积、原子/电子结构
- 开放性
- 开源与商业混合
- 保真/实时
- 微观—部件 · 离线
- 技术栈
- Python/FEniCS/C++/Fortran
- 验证
- 制造解、解析扩散、实验解吸/渗透、跨尺度传参
- 装置
- ITER、JET、WEST、包层与材料实验台
VASP
氚、材料与等离子体面对部件
氚扩散/俘获、辐照缺陷、溅射沉积、原子/电子结构
- 开放性
- 开源与商业混合
- 保真/实时
- 微观—部件 · 离线
- 技术栈
- Python/FEniCS/C++/Fortran
- 验证
- 制造解、解析扩散、实验解吸/渗透、跨尺度传参
- 装置
- ITER、JET、WEST、包层与材料实验台
OpenFOAM
工程多物理与安全分析
热流体、结构、电磁、液态金属 MHD、事故与系统瞬态
- 开放性
- 开源与商业混合
- 保真/实时
- 部件—系统 · 离线/准实时
- 技术栈
- C++/Fortran/Python/FEM/CFD
- 验证
- 网格收敛、标准基准、试验回路、设计规范与独立审查
- 装置
- ITER、STEP、DEMO、包层与冷却回路
FreeMHD
工程多物理与安全分析
热流体、结构、电磁、液态金属 MHD、事故与系统瞬态
- 开放性
- 开源与商业混合
- 保真/实时
- 部件—系统 · 离线/准实时
- 技术栈
- C++/Fortran/Python/FEM/CFD
- 验证
- 网格收敛、标准基准、试验回路、设计规范与独立审查
- 装置
- ITER、STEP、DEMO、包层与冷却回路
ANSYS Fluent/CFX
工程多物理与安全分析
热流体、结构、电磁、液态金属 MHD、事故与系统瞬态
- 开放性
- 开源与商业混合
- 保真/实时
- 部件—系统 · 离线/准实时
- 技术栈
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PROCESS
系统工程与整厂优化
0D/1D 功率平衡、成本、可用率、尺寸、RAMI 与多目标优化
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SYCOMORE
系统工程与整厂优化
0D/1D 功率平衡、成本、可用率、尺寸、RAMI 与多目标优化
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系统工程与整厂优化
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pyFECONs
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系统工程与整厂优化
0D/1D 功率平衡、成本、可用率、尺寸、RAMI 与多目标优化
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IMAS
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数据本体、耦合编排、可复现流水线、合成诊断与 UQ
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OMFIT
数据、工作流与合成诊断
数据本体、耦合编排、可复现流水线、合成诊断与 UQ
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OMAS
数据、工作流与合成诊断
数据本体、耦合编排、可复现流水线、合成诊断与 UQ
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- 开源与机构基础设施混合
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IPS
数据、工作流与合成诊断
数据本体、耦合编排、可复现流水线、合成诊断与 UQ
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CHERAB
数据、工作流与合成诊断
数据本体、耦合编排、可复现流水线、合成诊断与 UQ
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数据本体、耦合编排、可复现流水线、合成诊断与 UQ
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数据、工作流与合成诊断
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EasyVVUQ
数据、工作流与合成诊断
数据本体、耦合编排、可复现流水线、合成诊断与 UQ
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HYDRA
惯性约束与其他路线(概览)
辐射流体、激光/靶丸、MHD、脉冲功率
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LASNEX
惯性约束与其他路线(概览)
辐射流体、激光/靶丸、MHD、脉冲功率
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xRAGE
惯性约束与其他路线(概览)
辐射流体、激光/靶丸、MHD、脉冲功率
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- NIF、Z、OMEGA 及概念研究
FLASH-X
惯性约束与其他路线(概览)
辐射流体、激光/靶丸、MHD、脉冲功率
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MULTI-IFE
惯性约束与其他路线(概览)
辐射流体、激光/靶丸、MHD、脉冲功率
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MACH2
惯性约束与其他路线(概览)
辐射流体、激光/靶丸、MHD、脉冲功率
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- 装置
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04 / 可信运行闭环
实验不是模型的“最后一步”,而是持续校准模型适用域的主线。
高保真代码解释与外推;快速模型估计与控制;诊断数据负责证伪;工程模型把热、应力、氚和寿命约束返回给场景设计。所有环节共用版本化数据本体与验证账本。

05 / 架构与可信度
DINA / MEQ 如何扩展,而不失去可审计性


06 / 集成模拟专题
集成模拟是数字孪生的模型工厂,但还不是运行闭环
比较数据平台、脉冲模拟、全装置高保真、整厂设计和工业孪生平台;0—3/0—4 分均为基于公开材料的规划评分,详细依据见完整报告第 11A 章。
| 框架 | 类别 | 生命周期坐标 | 耦合深度坐标 |
|---|---|---|---|
| IMAS | 数据/分析平台 | 0.5 | 0.8 |
| OMFIT/OMAS | 数据/分析平台 | 0.9 | 1.45 |
| IPS | 工作流编排 | 1.3 | 1.9 |
| ETS/PAF | 工作流编排 | 1.55 | 2.55 |
| TRANSP | 脉冲集成 | 1.2 | 2.1 |
| JINTRAC/HFPS | 脉冲集成 | 1.65 | 2.7 |
| ASTRA/CRONOS | 脉冲集成 | 1.25 | 2.2 |
| METIS/TOPICS | 快速场景 | 1.4 | 2.35 |
| IPS-FASTRAN | 脉冲集成 | 1.9 | 2.75 |
| FACETS | 高保真多物理 | 2.25 | 2.8 |
| WDMApp/EFFIS | 高保真多物理 | 2.65 | 3.15 |
| MOOSE/SALAMANDER | 高保真多物理 | 3.05 | 3.05 |
| PROCESS | 整厂系统设计 | 3.75 | 1.9 |
| bluemira | 整厂系统设计 | 3.55 | 2.25 |
| FUSE | 整厂集成设计 | 3.55 | 2.85 |
| STEP workflow | 整厂集成设计 | 3.8 | 2.65 |
| Twin Builder/Simcenter | 工业孪生平台 | 4 | 3.55 |
| DINA/MEQ 服务 | 控制服务 | 1.55 | 3.5 |
交互图加载中…| 框架 | 统一数据 | 模型编排 | 自洽闭合推进 | 高保真耦合 | 工程/整厂 | 实验后验 | UQ/优化 | 在线部署 | 配置/证据 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IMAS | 3 | 2 | 0 | 1 | 0 | 2 | 0 | 1 | 2 |
| OMFIT/OMAS | 2 | 3 | 1 | 1 | 0 | 3 | 2 | 1 | 2 |
| IPS | 1 | 3 | 2 | 2 | 0 | 1 | 2 | 0 | 2 |
| ETS/PAF | 3 | 3 | 3 | 2 | 0 | 2 | 1 | 0 | 2 |
| TRANSP | 2 | 2 | 3 | 2 | 0 | 3 | 1 | 0 | 2 |
| JINTRAC/HFPS | 3 | 2 | 3 | 2 | 1 | 3 | 1 | 0 | 2 |
| ASTRA | 1 | 1 | 3 | 1 | 0 | 2 | 0 | 0 | 1 |
| CRONOS | 1 | 1 | 3 | 1 | 0 | 2 | 0 | 0 | 1 |
| METIS | 1 | 1 | 3 | 0 | 1 | 2 | 2 | 2 | 1 |
| TOPICS/TASK | 1 | 1 | 3 | 1 | 0 | 2 | 0 | 1 | 1 |
| CORSICA | 1 | 1 | 3 | 1 | 0 | 2 | 0 | 1 | 1 |
| IPS-FASTRAN | 2 | 3 | 3 | 2 | 1 | 3 | 3 | 1 | 2 |
| FACETS | 1 | 2 | 3 | 3 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| WDMApp/EFFIS | 1 | 3 | 3 | 3 | 1 | 1 | 1 | 0 | 2 |
| MOOSE/SALAMANDER | 1 | 3 | 3 | 3 | 3 | 1 | 2 | 0 | 3 |
| PROCESS | 1 | 2 | 1 | 0 | 3 | 0 | 3 | 0 | 2 |
| FUSE | 3 | 3 | 3 | 2 | 3 | 2 | 3 | 1 | 2 |
| bluemira | 1 | 3 | 1 | 1 | 3 | 0 | 3 | 0 | 2 |
| STEP workflow | 1 | 2 | 2 | 1 | 3 | 1 | 2 | 0 | 3 |
| 工业孪生平台 | 2 | 3 | 2 | 2 | 3 | 2 | 3 | 3 | 3 |


交互图加载中…| 能力 | 当前 | 目标 | 差距 |
|---|---|---|---|
| 物理覆盖 | 2.6 | 3.4 | 0.8 |
| 数据语义 | 2.3 | 3.7 | 1.4 |
| 数值耦合 | 2.2 | 3.4 | 1.2 |
| 实验确认 | 2 | 3.5 | 1.5 |
| UQ/适用域 | 1.4 | 3.5 | 2.1 |
| 在线状态同步 | 0.8 | 3.8 | 3.0 |
| 实时确定性 | 0.7 | 3.6 | 2.9 |
| 闭环安全 | 0.6 | 3.8 | 3.2 |
| 生命周期配置 | 1 | 3.7 | 2.7 |
| 软件/网络治理 | 1.3 | 3.7 | 2.4 |
最需要投资的不是更多求解器
典型集成模拟已经能覆盖多物理、统一部分数据并复现实验,但在在线状态同步、最坏时延、超域检测、安全回退、资产配置和持续 V&V 上仍有显著差距。橙色菱形为目标,虚线 3.0 为运行支持门。
阅读第 11A 章完整分析 →数据模型与工作流底座
统一语义、组织组件和计算资源,但不自动保证物理自洽。
IMASITER 机器无关数据字典、IDS、访问层与应用生态
OMFIT / OMAS实验分析、数据访问、远程运行和物理工作流
IPSHPC 批处理环境中的遗留代码松耦合与资源编排
ETS / PAF / MUSCLE3IMAS IDS 驱动的模块化 1.5D 核心输运
脉冲与等离子体集成套件
积累最深的装置证据;主要面向离线解释和预测。
TRANSP / PTRANSP核心输运、源项、快离子和功率平衡的综合脉冲分析
JINTRAC / HFPSJETTO 核心、杂质、源项和 EDGE2D-EIRENE 边界链
ASTRA / CRONOS模块化 1D 输运、平衡和源项场景模拟
METIS0D 缩放输运 + 1D 电流扩散的快速场景模型
优势速度快;扫描与控制耦合友好;可连接 CREATE-NL+
限制缩放模型在新区域外推风险大;事件和壁物理有限
孪生差距与 DINA/MEQ 组成快速预测,并由 JINTRAC/TRANSP 校准
官方/原始来源 ↗TOPICS / TASKJT-60 系列核心输运、平衡、波与速度分布集成链
CORSICA自由边界、1D 输运、稳定性和合成诊断
IPS-FASTRAN / OMFIT STEP输运、平衡、pedestal、稳定性和优化工作流
FyTok / TORAX本体驱动或 JAX 可微的新一代可编程输运框架
全装置与工程高保真
为闭合关系、代理、危险边界和不确定度提供离线证据。
FACETS核心—边缘—壁并行耦合
WDMApp / EFFISXGC 与 GENE/GEM 的高保真核心—边界回旋动理学耦合
MOOSE / SALAMANDER聚变核工程多物理、多尺度和质量保证框架
FMI / SSP / Modelica / preCICE供应商中立系统模型与分区多物理接口
整厂设计与工业孪生平台
闭合设计、配置和运行部署;需要科学框架提供聚变物理。
PROCESS聚变电厂 0D/1D 约束、性能与成本优化
FUSEIMAS 本体 actor 驱动的多保真等离子体—工程—整厂设计
bluemira / UK STEP workflow参数化几何、CAD、平衡、系统代码与工程设计闭环
Ansys / Simcenter / 3DEXPERIENCE系统仿真、ROM、IIoT、PLM、部署和生命周期管理
COMSOL / MATLAB-Simulink / Altair部件多物理、控制/估计、ROM和系统级实时部署
07 / 能力门驱动路线
DINA / MEQ 只是正确的起点
每一阶段都以可验证的“决策能力”作为交付,而不是以接入更多代码作为完成标志。
交互图加载中…| 阶段 | 名称 | 期间 | 内容 |
|---|---|---|---|
| 01 | 控制服务化 | 0—18 个月 | 稳定封装 DINA/MEQ;统一平衡、线圈、诊断与放电事件数据;建立回放、影子运行、硬件在环和可信度看板。 |
| 02 | 等离子体孪生 | 18—36 个月 | 接入快速输运、加热源项、边界与破裂风险模型;以状态估计器和代理模型向控制提供可解释预测。 |
| 03 | 聚变堆孪生 | 3—5 年 | 打通中子学、包层、氚、热流体、结构与维护;把脉冲、部件寿命、安全裕量放进同一场景账本。 |
| 04 | 电厂孪生 | 5—8 年 | 连接 PROCESS/FUSE 类系统设计、RAMI、成本、电网和运行计划;形成设计—建造—调试—运行—退役数字线程。 |
控制服务化
0—18 个月稳定封装 DINA/MEQ;统一平衡、线圈、诊断与放电事件数据;建立回放、影子运行、硬件在环和可信度看板。
等离子体孪生
18—36 个月接入快速输运、加热源项、边界与破裂风险模型;以状态估计器和代理模型向控制提供可解释预测。
聚变堆孪生
3—5 年打通中子学、包层、氚、热流体、结构与维护;把脉冲、部件寿命、安全裕量放进同一场景账本。
电厂孪生
5—8 年连接 PROCESS/FUSE 类系统设计、RAMI、成本、电网和运行计划;形成设计—建造—调试—运行—退役数字线程。
08 / 原始研究证据
从论文图回到模型边界




09 / 可追溯来源
核心文献与官方资源
本页只显示核心入口;完整报告和本地文献清单包含更细的代码、论文、许可与证据等级。
Release of IMAS infrastructure and physics models as open source
ITER Organization · 2025
R2Integrated Modelling of ITER scenarios
ITER International School · 2025
R3Fusion Energy Sciences & Technology Roadmap
U.S. DOE · 2026
R4An integrated digital framework for fusion power plant design
Royal Society Open Science · 2019
R5FUSE: A framework for integrated fusion engineering
arXiv · 2024
R6MEQ: a tool suite for tokamak equilibrium and control
IAEA FEC · 2026
R7TRANSP: a code for integrated transport analysis
Computer Physics Communications · 2025
R8The JOREK non-linear extended MHD code and applications
Nuclear Fusion · 2021
R9DREAM: a fluid-kinetic framework for runaway electrons
Computer Physics Communications · 2021
R10ASCOT5: orbit-following Monte Carlo code
Computer Physics Communications · 2019
R11Validation in fusion research
Physics of Plasmas · 2008
R12NASA-STD-7009B: Models and Simulations
NASA · 2024
R13Conceptual design workflow for the STEP prototype powerplant
UKAEA · 2024
R14PROCESS systems code
UKAEA GitHub · 2026
R15EUROfusion integrated modelling workflows
EUROfusion · 2026
R16SPARC profile prediction with CGYRO/PORTALS
arXiv · 2024
R17Hermes-3: multi-component plasma model
arXiv · 2023
R18FESTIM verification and validation
Nuclear Fusion · 2024
R19FISPACT-II validation
UKAEA · 2026
R20TCV plasma control
EPFL Swiss Plasma Center · 2026
R21FACETS parallel fusion-component coupling framework
Euromicro / arXiv · 2010
R22Integrated Plasma Simulator documentation
SWIM / ORNL · 2026
R23Whole Device Model Application documentation
DOE Exascale Computing Project · 2026
R24European Transport Simulator workflows
EUROfusion · 2026
R25MOOSE / SALAMANDER fusion multiphysics
Idaho National Laboratory · 2026
R26Digital Twin implementation based on ISO 23247
NIST AMS 400-2 · 2021
R27FMI and SSP open co-simulation standards
Modelica Association · 2026