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聚变能被普遍认为是一种清洁的能源，聚变裂变混合堆也是一个解决未来能源问题的有效途径，但一般认为在利用聚变能之前，需要一个聚变工程实验堆对相关工程问题进行研究测试。中科院核能安全技术研究所·FDS团队提出了多功能聚变工程实验堆(FDS-MFX)的概念，用于验证聚变和混合示范堆相关技术，同时还可为未来聚变或聚变裂变混合堆中所需的材料和关键技术提供一个良好的实验平台，为相关技术的发展奠定基础。 本文首先从物理、工程特点和经济性等方面深入调研分析了三种常见聚变装置常规托卡马克、球形托卡马克、磁镜的特点和优劣，分析认为常规托卡马克具有物理、工程基础成熟，聚变增益（Q值）高的优点;球形托卡马克作为体中子源用于部件测试或混合堆驱动器在不久的未来是可能的，而且与常规托卡马克相比有成本低的优点;磁镜位形简单、比压高的特点使其非常适于作为点中子源，其易于稳态运行的特点也使其作为混合堆堆芯有很大潜力，但仍需解决很多相关问题。 然后，针对FDS-MFX的特点和要求，对三种装置用作FDS-MFX的聚变堆芯的适用性和前景做了评估，发现常规托卡马克和球形托卡马克是FDS-MFX未来比较可行的堆芯方案，尽管还有一些关键问题有待解决。 最后，利用FDS团队开发的聚变反应堆设计参数优化与经济性分析软件SYSCODE分别对基于常规托卡马克和球形托卡马克的两种聚变堆芯进行了初步设计和分析。对于常规托卡马克，给出了一个基于ITER物理设计基础的堆芯初步设计方案，评估了其可行性，并用托卡马克模拟程序(TSC)进行了等离子体平衡计算和放电模拟，结果表明设计方案初步可行。对于球形托卡马克，分析了各设计参数的影响关系，给出了初步设计，并从工程角度初步分析了中心导体柱的技术可行性。