新西兰公司首创悬浮偶极聚变技术

总部位于新西兰的聚变能源初创公司OpenStar Technologies宣布，该公司已成为全球首家成功利用悬浮偶极反应堆产生并约束等离子体的商业企业。

OpenStar是唯一一家为商业目的开发悬浮偶极反应堆的公司。在其他聚变概念中，高能等离子体通过超导磁体向内推压其产生的磁场来约束。而OpenStar的方法则颠覆了这一过程。

更传统的聚变装置——如托卡马克和仿星器——采用多个超导磁体产生复杂磁场。相比之下，悬浮偶极装置使用单一磁体以更简单的配置约束等离子体。该装置的核心是一个强大的磁体，在真空室中自由悬浮，由上方另一个磁体固定位置。它通过悬浮来约束周围的等离子体，这意味着没有任何支撑结构干扰超高温气体。这使得该设计可能比传统方法更简单、更经济且更易于维护。

周二，在OpenStar技术的首次公开演示中（新西兰总理Christopher Luxon出席），总部位于惠灵顿的OpenStar悬浮了一个半吨重的磁体，约束着一团超高温电离气体云。

通过成功在等离子体内部悬浮磁体，OpenStar表示已证明其首个原型装置Junior所采用的技术是可行的，并且具备多倍规模扩展的能力。

实验成功的关键在于运行期间封装在磁体内部的专有电源。由于磁体在真空中悬浮，无法通过导线连接电源。几乎无损耗的全超导电路就像无线充电器一样，将能量传输到磁体以维持其悬浮状态。实验期间，OpenStar打破了磁通泵电源在磁体中存储能量的纪录，达到170 kJ。该公司表示该设计非常高效，集成电源仅需提供10 W的电功率即可让磁体无限期保持电气活性。

“今晚，我与我们国家的领导人一起，坚定而明确地宣布，新西兰有能力引领未来能源的发展，”OpenStar首席执行官Ratu Mataira表示，“今晚也清楚地表明，偶极装置并非无法实现工程化，这曾是整个行业的普遍假设。看到磁体在约束等离子体的同时悬浮，是从受启发的物理学到具体工程现实的关键一步。通过Junior，我们已经证明偶极装置在全球聚变竞赛中占有重要地位。”

成立于2021年的OpenStar表示，这一进展为其下一代原型装置Tahi的开发奠定了基础，其磁场强度将是前代产品的四倍，磁场性能高达20 Tesla，即比最强永磁体强20倍。Tahi的建立正得到新西兰政府区域基础设施基金3500万新西兰元（2100万美元）承诺的支持。

使用Tahi进行的进一步实验将产生关键数据，为OpenStar如何扩展至商业装置提供信息，该公司目标在2030年代实现商业化装置投产。