Tokamak Energy验证新型回旋管系统

英国Tokamak Energy公司已为其高场球形托卡马克ST40验证了新型回旋管系统。回旋管团队已完成现场验收测试，以验证射频加热系统在安装至球形托卡马克之前的性能。

该新型回旋管由Kyoto Fusioneering公司为Tokamak Energy历时18个月建造，将产生高功率电磁波，用于控制和加热比太阳中心温度高数倍的氢等离子体。它还将用于启动和驱动等离子体电流。在测试期间，回旋管在104 GHz和137 GHz频率下均展示了可靠的1 MW运行能力，脉冲长度可达两秒。它还通过了重复性、调制、功率控制和模式纯度测试，确认其能够持续提供聚变实验所需的性能。

当前工作重点转向在ST40安装和调试之前，准备发射器、镜面偏振器、传输线和控制系统。一旦投入运行，该回旋管将为ST40提供额外的加热和电流驱动，支持更高的等离子体性能，并开展探索等离子体加热、电流驱动、启动和爬升场景的实验活动。

该项目是该公司与UK Fusion Energy合作的一部分，旨在为英国STEP计划积累知识和能力。STEP是英国政府主导的旗舰计划，目标是在2040年前设计和建造一座原型聚变发电厂。ST40作为STEP的主要物理测试平台，使工程师能够测试真实的磁场位形、等离子体稳定性和线圈受力，相比仅依赖软件仿真，大幅加快了工程验证周期。

该回旋管还将在LEAPS计划中发挥关键作用，这是该公司ST40升级计划的一部分，专注于锂系统，并得到美国能源部和英国能源安全和净零碳排放部的支持。LEAPS计划是一项5200万美元的公私合作升级倡议，由美国能源部和英国能源安全和净零碳排放部共同资助。

在ST40上，Tokamak Energy计划同时使用其现有的中性束加热和回旋管加热。这将有助于更深入地了解回旋管的工作原理、所需的控制系统以及两种加热形式之间的最佳平衡。

Kyoto Fusioneering的等离子体加热专家正直接在Tokamak Energy位于Oxfordshire的总部工作，以支持安装、调试和系统测试。两家公司都是FAST项目的核心参与者，该项目是由Starlight Engine领导的产学研合作项目，旨在2030年代在日本实现净聚变能量演示。

在FAST项目中，Tokamak Energy提供其专业的高温超导磁体和托卡马克设计专业知识，而Kyoto Fusioneering则负责电站工程和等离子体设计。Kyoto Fusioneering在英国保持着强大的企业存在（在Reading设有设施，并在Culham园区设有一个主要中心）。

这种地理上的邻近性与Tokamak Energy在英国的业务运营以及它们共同参与英国原子能管理局等公共计划完美契合。Tokamak Energy运营着一家专门子公司Tokamak Energy KK，负责管理与Kyoto Fusioneering及其他日本实体的关系，以协调全球供应链。