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日期：2025/5/13
来源：曦合超导
曦合超导高温超导仿星器工艺预研
在能源需求日益增长的今天，聚变能源被广泛认为是解决未来能源危机最具潜力的方案，因此被视为理想的能源形式。目前，可控核聚变研究主要集中在两大方向：磁约束和惯性约束。磁约束聚变装置类型多样，包括仿星器、托卡马克、球形托卡马克、磁镜、反场箍缩以及场反位形等多种几何形状的装置。
在各种磁约束聚变装置中，仿星器的约束磁场主要或完全依靠外部特定形状的三维线圈产生，而非依赖于内部等离子体电流的形成。这一特性使得仿星器能够有效规避因等离子体电流引起的不稳定性，从而相较于其他聚变装置提供较大的潜在优势。
目前，德国、法国、美国、日本等国已启动高温超导仿星器的研发，并规划2030年实现聚变发电。中国的发展路线则以托卡马克为主、仿星器为辅。在此基础上，曦合超导开始了针对高温超导强磁场仿星器的概念设计工作。
基于仿星器物理和实验规律（例如国际仿星器数据库 ISS04 的经验定标率），开发了仿星器零维系统程序。实现目标参数为大半径2m，等离子体中心磁场达到5T等关键物理参数并结合工程限制因素以及科学目标，最终完成最高场16T的三维高温超导线圈设计方案。 首次将高温超导REBCO带材用于仿星器，高温超导强磁场技术有望将仿星器体积缩小一个数量级，从而大幅降低工程造价。精准的磁场位型设计不仅有助于降低高能粒子损失和新经典输运（即由微观粒子轨迹导致的输运现象），还将显著提升等离子体的约束性能。同时，简化的线圈设计降低了三维线圈制造的难度与成本，增强了仿星器在商业化竞争中的优势。 在工程实现方面，曦合超导已完成基于仿星器线圈几何特征的骨架模型设计，并制作了实物模型。该骨架模型采用了轻量化分体式设计，确保在绕线后可以通过非破坏性机械分离方式拆除骨架，从而便于维护、升级以及后续的技术优化。 骨架模型
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