从物理学家的角度来看，温度不仅仅是衡量冷热的指标，它也是原子和分子携带能量的量度，温度告诉我们这些原子或分子在固体、液体或气体中移动的速度。因此当谈论ITER中1.5亿到3亿度的等离子体时，我们描述的是一个粒子（氘离子和氚离子以及释放的电子）以极快速度移动的环境，在这样的环境下能量是极高、极快的，以至于当它们正面碰撞时原子核之间的电磁屏障被克服，原子核可以融合，核聚变的奇迹就会发生。
ITER等离子体是如何达到极端温度？
实际上，正是由于欧姆加热、中性束注入（NBI）和高频电磁波在ITER上进行协同工作，才使得等离子体达到可以发生聚变的温度。其中，中性束注入是一种粒子束加热方法，它通过向等离子体注入高能中性粒子束来加热，这些中性粒子进入等离子体后会电离并与等离子体中的其他粒子碰撞，从而将能量传递给等离子体。而其他两种加热形式都属于射频加热（Radio Frequency Heating, RFH）的范畴，在射频加热过程中电磁波的能量被等离子体中的带电粒子吸收，导致粒子加速并与其他粒子碰撞，从而将能量转化为热能。
在ITER中，几种加热方法同时工作，最终使得机器核心中的等离子体达到极端的1.5亿°C。
ITER托卡马克将依靠三个外部加热源将等离子体带到聚变所需的温度：中性束注入（右）和两个高频电磁波源 - 离子和电子回旋加速器加热（左，蓝色和绿色发射器）。
三种不同的外部加热系统将有助于将 ITER 等离子体加热至聚变温度。在离子回旋共振加热 (ICRH) 的初始阶段，少量氦 3 将充当“启动器”，以提高系统的效率
ITER中的射频加热
欧姆加热（也称焦耳加热、电阻加热）是电流通过导体产生热量的过程，它与电灯泡或电加热器中发生的加热相同，其产生的热量取决于等离子体的电阻和流过等离子体的电流量。当电流通过等离子体时，电子和离子被通电并碰撞，碰撞会产生“电阻”，从而产生热量，但矛盾的是，随着等离子体温度的升高，这种电阻（以及加热效应）会降低。在托卡马克中，电阻的降低使得欧姆加热最高等离子体温度限定在2000-3000万摄氏度。因此，为了获得更高的温度，必须采用额外的加热方法。
高频电磁波则是使用电磁波来激发等离子体中的带电粒子，并通过这些粒子的振荡和碰撞来传递能量，从而加热等离子体。高频电磁波根据带电粒子类型不同、电磁波频率和波长不同可以划分为离子回旋共振加热（Ion Cyclotron Resonance Heating, ICRH）和电子回旋共振加热（Electron Cyclotron Resonance Heating, ECRH）两种形式。
- 离子回旋共振加热（ICRH：使用射频波（通常在MHz范围内）来加热等离子体中的离子，频率可在 40 至 55 MHz 之间选择， ICRH 将通过两个射频源向等离子体提供 20 MW 的加热功率，这些射频源通过传输线连接到等离子体加热天线。这些射频波的频率与离子在其运动轨道上的回旋频率相匹配，离子吸收射频波的能量，导致其速度增加，进而加热等离子体。
- 电子回旋共振加热（ECRH）：以170 GHz（电子的共振频率）的频率用高强度电磁辐射束加热等离子体中的电子，其中电磁波由强大的 1 MW 回旋加速器产生，脉冲持续时间超过 500 秒，电子又通过碰撞将吸收的能量传递给离子。ITER依靠ECRH系统为等离子体提供了20 MW的加热功率。此外，ECRH还具有启动每次等离子体注射的作用，并通过在等离子体的非常特定区域沉积热量来抑制某些不稳定性。
两个45吨的离子回旋共振加热天线将分别向ITER机器提供10兆瓦的加热功率。
ICRH 天线是用于将射频波传送至等离子体的大型组件
参考链接：
- https://www.iter.org/mach/Heating
- https://www.iter.org/newsline/-/3218
- https://www.iter.org/newsline/260/1528
- https://www.iter.org/sci/PlasmaHeating