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星环聚能建设首个聚变实验装置运行成功

时间:2024-05-19 16:09:39 科技赋能

近日,SUNIST-2球形托卡马克建成并进行首轮运行,获得第一颗等离子体。

SUNIST-2位于陕西省西安市高陵区0号实验场。

是我国磁场最强、等离子体性能最高的球形托卡马克(如下图)。

设计参数为最大半径0.53米。

小半径为0.33米,磁场为1.0特斯拉。

图1 SUNIST-2聚变实验装置 SUNIST-2由清华大学设计,由星菱能源与清华大学联合建设。

近期运行成功,获得了千安级的等离子电流,成功实现了最初的目标。

典型的放电波形(左)和等离子体图像(右)如下所示。

星环能源随后将基于SUNIST-2对磁重联加热技术和多冲程运行模式进行原理验证,为下一代聚变级技术验证装置CTRFR-1的建设做好准备。

图2 典型的放电波形(左)和等离子体图像(右)是基于全人类数十年的磁约束核聚变研究。

具有高性能磁约束结构、高临界电流密度和临界磁场的高温超导材料,在高热流分流器和人工智能等技术的驱动下,各种聚变记录不断被打破。

各国也从政策和立法方面为聚变能源的到来做好了准备。

英国和美国的核能监管机构计划以比现有核电站宽松得多的法规对聚变电站进行监管,为聚变能的商业发展提供定心丸。

无限、安全、零碳的可控聚变能源正以前所未有的速度走近人类,一个万亿级的新产业即将启动。

受益于上述进展,国内外许多公司纷纷采取各种新颖的路线从事聚变能的开发,希望推动聚变更快地商业化。

例如,英国托卡马克能源公司和我国新奥科技公司分别采用高磁场球形托卡马克进行氘氚聚变和氢硼聚变;美国联邦聚变系统和我国的能源奇点都使用托卡,将磁场增加到极限,但体积却大幅减小。

标记;美国Helion Energy利用两个等离子环反复高速碰撞产生聚变能,并宣布将于2019年对外提供电力。

星环聚能器的聚变能发展路线是基于高能聚变能。

高约束性能的温度超导强磁场球形托卡马克。

它利用磁重联有效加热等离子体直至聚变反应发生,并以类似于内燃机的多冲程方式运行,持续输出。

聚变能。

这种独特的技术路线基于经过大量实验反复验证的球形托卡马克,但省略了大功率射频波、中性束注入等复杂且昂贵的系统,避免了电流驱动的问题,并且还提高了氚倍增率。

这些设计大大简化了聚变反应堆的结构,显着提高了聚变反应堆的经济性,降低了聚变电站运行的复杂性和难度,具有非常突出的商业优势。

星环聚能所采取的聚变能发展路线得到了业界的认可,也得到了国内多家知名领先投资机构的支持。

年中完成天使轮融资后,星环能源迅速扩充团队和建设场地,并与清华大学工程物理系、中科院等离子体物理研究所合作,快速、快速地完成了天使轮融资。

准确地完成了SUNIST-2主机的组装,并形成了高真空密封、大电流接头超低电阻检测、位置与振动测量与分析等超A系列新方法或专利。

同时,公司自主设计开发了支持环形、极向、欧姆磁体线圈的模块化二级脉冲电源。

该电源采用大电流IGBT和超级电容,单向输出电流可达千安,双向输出电流可达±22千安,响应速度可达0.1毫秒,多项指标达到国际先进水平。

SUNIST-2的主机、配套电源、真空等设备均由自主研发的基于微服务和网页的控制系统进行集中监控和控制。

此外,还构建了磁性、干扰、辐射等基本等离子体诊断,开发了基本等离子体放电综合仿真代码,用于预测和指导操作。

图3 在部分磁力供电装置建设过程中,星环聚能完善了一支由融合科学、工程技术、基础技术、支撑等部门组成的复合型团队,逐步形成了“敢于尝试、勇于尝试”的企业文化。

分担责任”。

团队成员大胆创新。

遇到挫折、困难时,大家“不推诿,也不自责”,当场共同分析原因、提出建议。

各种问题在这种良好的氛围中很快就得到解决。

图4现场工作照片 随着聚变实验装置的建设,星环能源以西安为中心的上下游供应商体系也初步形成,涉及机械、仪器仪表、电力电子、信息技术等行业,促进了当地发展聚变相关产业。

聚变实验装置的成功运行只是公司朝着“快速、经济地实现聚变能源”目标迈出的一小步。

星环能源将继续秉持“行胜于言、开拓创新”的理念,坚持全产业链自主可控发展思路,锐意进取,不断突破工程极限,发展极致活力。