2.9亿！聚变能源巨头购入两台全球顶尖的高能激光器

维科网激光 · 公众号 · · 2024-12-18 16:46

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近日，国外知名聚变能源初创企业Focused Energy宣布已正式签署协议，计划购入两台全球顶尖的高能激光器。这两台大型激光器将被部署于该公司即将于未来两年内在美国旧金山湾区新建的工厂内。

Focused Energy的首席执行官Scott Mercer指出：“这些激光器是目前私营部门所掌握的平均功率最高的设备，每台都能向目标释放超过1千焦耳的能量，总投资接近4000万美元（折合约2.91亿人民币）。”

（图片来源：Amplitude Laser）

目前最先进的惯性约束系统，位于美国政府的国家点火设施，该设施在两年前宣布了“净增益”的突破。在那里，物理学家每年可以进行大约300次“射击”来研究核聚变。这远远低于商业核聚变发电厂的需求。例如，“集中能量”的目标是每秒射击10次。

Focused Energy的两种新型激光器将能够每分钟发射一次，尽管这在一定程度上是因为支持它们的设备也在积极开发中。

该公司激光工程部门的副总裁Doug Hammond进一步说明：“这些子系统都是我们构建最终聚变试点工厂所需技术的重要演示。”他强调，目前高能主放大器仍在并行开发中，因为市场上尚不存在此类产品。

这些激光器不仅是技术演示的关键部分，而且是完全定制的，由法国知名超快激光器企业Amplitude Lasers制造。每个激光系统占地面积约1600平方英尺，相当于一座小型住宅的大小。Amplitude Lasers的首席执行官Damien Buet解释道：“我们未批量生产如此大型激光器的原因之一是，目前市场上没有大量需求。”

然而，如果Focused Energy能够实现其里程碑目标，这一现状或将改变。该公司设计的商业发电厂每个都需要数千台激光器。Buet指出：“一个工厂所需的二极管数量将远超当前全球最大产能。”“我们需要扩展整个供应链。”

为了确保足够的点火能量以及发电厂的运行可靠性（即使在部分激光器需要维修或更换时），Focused Energy面临的主要挑战在于建设速度。Scott Mercer表示：“我们设定的目标是2035年。关键在于我们能多快开始大规模生产激光器。”

他补充道：“即便是在10年内将一座传统发电厂并网，在当今也是一个极具挑战性的目标。”

Amplitude Lasers的千焦耳级激光器设计用于测试氘-氚聚变燃料目标的有效直接驱动压缩所需的物理特性。它们将以每60秒一次的高重复率运行，从而实现快速的设计迭代。

这项研究得到了德国联邦突破性创新署（SPRIND）的支持和资助。

这项为期三年的发展计划将于2025年初在巴黎附近的Amplitude Lasers Lisses设施开始，该计划建立在2022年12月国家点火设施（NIF）聚变点火突破引发的惯性聚变能全球势头的基础上。这一举措将振幅置于全球开发清洁能源解决方案的最前沿，利用尖端的激光技术来完善惯性约束聚变的参数，并推进可持续能源生产的承诺。

正在寻求一种被称为惯性约束的核聚变方法，在这种方法中，几束激光会聚在一起，压缩燃料颗粒，使其内部物质聚变并释放能量。这项技术首次证明了净正核聚变发电是可能的，尽管仍有重大障碍需要克服。