美国Pacific Fusion脉冲功率原型机完成3000次测试,效率95%
2026-07-17 15:39
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维度网讯,Pacific Fusion与劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)合作开发的脉冲功率原型机已完成3000多次测试发射,这一成果为该公司在2030年前建成实现净设施增益的聚变系统奠定了基础。

Pacific Fusion的缩放脉冲功率模块原型机

该原型机名为Sirius,根据双方合作研发协议在LLNL建造。它采用阻抗匹配Marx发生器(IMG)架构,通过并联电容器充电、经定时级联放电至公共传输线的方式,实现电波叠加,能够高效、重复地传递短暂的高功率电脉冲。

据Pacific Fusion称,测试活动验证了系统在数千次重复发射中的可靠性,所生成的性能数据已用于设计更大的脉冲功率系统。该公司计划于今年夏天晚些时候在新墨西哥州阿尔伯克基开始建造其演示系统。

脉冲功率系统先短暂储存电能,然后以约100纳秒的强烈爆发形式释放。这些脉冲可创造出压缩聚变燃料所需的极端条件,也能支持材料研究、放射性同位素生产和国家安全领域使用的高能量密度物理实验。与传统通过多级脉冲压缩叠加电压的Marx发生器相比,阻抗匹配Marx发生器结构更简单。四级Sirius原型机在100纳秒脉冲内向电阻负载输送了60吉瓦功率,同时达到95%的能量效率。

3000次发射测试主要评估了组件寿命和长期可靠性,产生的运行数据直接指导了更大规模脉冲功率平台的设计。Pacific Fusion联合创始人兼首席技术官基思·勒奇恩(Keith LeChien)表示,这是政府与产业合作的具体例证,实验室创新正快速转化为可扩展系统,目标是在本十年内实现高产额、高增益聚变。

该公司于6月公布的新原型机将Sirius平台规模扩大了约11倍,在80纳秒脉冲内提供约440吉瓦峰值输出功率和110万伏电压,成为迄今为止演示的最高功率单步脉冲功率驱动器。该公司目前正在开发一个比Sirius大约40倍的系统,已筹集超过10亿美元私人资金,其计划中的演示系统旨在产生超过100兆焦耳的聚变爆发,并实现净设施增益。

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