託卡馬克（Tokamak）是由蘇聯科學家阿齊莫維齊的團隊發明的，由環形真空室、產生磁場的線圈和其他輔助設施組成。
它拗口的名字來源於四個俄語單詞——環形（toroidal）、真空室（kamera）、磁（magnet）、線圈（kotushka），恰好體現了它的主要構造。
託卡馬克雖然工藝複雜，但是它的工作原理卻很簡單，分為微波加熱和磁約束兩部分。
微波可以增加分子、原子或離子的運動速度，當運動劇烈到一定程度時，不但分子結構會被破壞，原子也會被電離，形成游離的原子核與電子，這種狀態被稱為等離子體。
等離子體可以與磁場發生相互作用，因此我們可以通過調控磁場的強度與分布，把等離子體約束在一定範圍內。
等離子體被約束在粉色區域
（圖片來源：中科院等離子體研究所）
在微波和磁場的共同作用下，氘和氚原子電離形成的等離子體會被限制在一個小區域中，同時溫度不斷上升，其內部游離原子核和電子的運動速度不斷加快，原子核間相互碰撞的概率也隨之增大。
在一定密度下，當溫度達到一定數值時（1億攝氏度以上），氘和氚原子核具有較大的碰撞概率，進而相互融合，發生核聚變反應，釋放能量。
不過，要想將前面的設想變成現實，我們需要一臺及其精密的設備，這個設備就是以EAST為代表的託卡馬克。
託卡馬克結構
（動圖來源：AP科學院）
環形的腔體就像一圈「跑道」，為高速運動的等離子體提供空間。
真空是為了保障核反應順利進行。雜質過多時，會出現核反應無法發生、對等離子體約束能力下降等問題。
磁場由線圈產生，這裡的線圈通常指的是超導線圈。超導線圈內電阻為零，其內部可產生很大的電流，進而利用電磁感應產生很強的磁場，用來約束環形腔室內部的等離子體。
目前，所有的託卡馬克裝置只能運行很短的一段時間，無法持續發生核反應。如何使反應持續、穩定地發生，成為了全球科學家有待攻克的難關。
EAST於2000年開始動工建設，並由中科院等離子體研究所承接該項目。
2006年3月，EAST完成建造，同年9月成功獲得初始等離子體，標誌著建造階段的成功。
2008年，EAST內部設施首次完成了全面改造，採用了主動水冷結構，並更換了內壁的材料，增強了導熱性能。
EAST實驗室內部
（圖片來源：深圳特區報）
2012年，EAST成功實現了持續400s的低約束模等離子體放電。這意味著，EAST可以穩定運行400s，首次達到ITER項目的設計運行時間。
2013年，負責EAST項目的中科院等離子體研究所在各國研究機構中脫穎而出，通過國際競標，承接了歐盟大型超導磁體（ITER PF6磁體）建造任務，獲得了向世界展示中國科技力量的機會。
同年，EAST團隊實現了難度更大的高約束等離子體放電，並使EAST裝置持續運行了30s。
為了配合ITER項目，同時進一步提高EAST的載熱性能，2014年，我國科研人員把EAST上的偏濾器改造升級為與ITER項目相同的水冷鎢銅偏濾器，使其擁有更好的導熱性能和機械強度。
科研人員在進行EAST裝置內部檢查
（圖片來源：新華社）
2017年，EAST項目團隊攻克了困擾全世界科學家的難題，首次實現了5000萬攝氏度高溫下，持續101.2秒穩態長脈衝高約束等離子體運行，打破了世界紀錄。中國成為了世界上第一個擁有該技術的國家。
之後的研發中，EAST團隊相繼取得階段性成就，並在託卡馬克的建設與運行方面積累了寶貴的經驗。
今年，由中科院等離子體研究所自主研發的ITER PF6磁體按計劃交付給了歐盟聚變委員會，保質保量地完成了任務。
同時，等離子體所再次中標ITER託卡馬克主機TAC-1安裝標段工程，並於今年的9月30日在北京正式籤訂合同。這意味著中國已經掌握了託卡馬克裝置最核心的技術。
PF6線圈