Focused Energy与LLE合作攻关激光聚变关键技术

Focused Energy与罗切斯特大学激光能量学实验室(LLE)已达成一项690万美元的合作协议，共同致力于解决惯性聚变能源中的基础性挑战。

该合作旨在研究激光等离子体不稳定性，这些不稳定性在惯性约束聚变实验中会干扰激光能量向靶标的传输，从而降低效率。这些不稳定性是多种现象的组合，包括交叉束能量转移、受激拉曼散射和双等离子体衰变。

LLE将贡献其先进的实验和建模能力，包括其专为缓解和抑制激光等离子体不稳定性而建造的第四代超宽带实验激光器(FLUX)系统。该系统能够产生从红外到紫外范围的高能量、高带宽脉冲。

据罗切斯特大学称，在这项为期多年的合作过程中，合作伙伴将紧密耦合实验与先进的建模工具，将LLE的Omega激光装置上的实验结果缩放到Focused Energy计划中的聚变示范电站的预期条件。该团队将设计和测试聚变靶标，包括混合冲击波概念，以提高稳定性和性能，旨在为激光和靶标配置提供实用的指导。

“将聚变从一项科学成就转变为可靠的能源技术，需要世界级实验室与规划首批电站的公司之间进行深度合作，”Focused Energy联合创始人兼首席执行官Thomas Forner表示。“与LLE合作使我们能够直接将前沿等离子体物理研究与我们的聚变示范电站的工程挑战联系起来——这是使惯性聚变能源成为实用、稳定、清洁电力来源的关键一步。”

公私合作伙伴关系：LLE领导着惯性聚变能源-激光等离子体相互作用研究联盟(IFE-COLoR)，这是美国能源部于2023年12月建立的三个聚变能源中心之一。当这些中心宣布成立时，Focused Energy被指定为位于劳伦斯利弗莫尔国家实验室的创新与反应堆工程中心的成员。该公司与国家实验室也在2023年签署了战略合作伙伴关系。

2024年，Focused Energy和LLE通过美国能源部的聚变能源创新网络(INFUSE)计划获得了资金支持，该计划为聚变相关的公私合作伙伴关系提供支持，以执行针对Focused Energy靶标压缩设计的激光等离子体相互作用模拟。

根据罗切斯特大学关于这项新合作协议的新闻稿，该合作建立在INFUSE工作的基础上，并在Focused Energy作为成员的IFE-COLoR更广泛的框架内进行了扩展。

“将LLE的实验直接与Focused Energy的示范电站建模耦合，恰恰创造了推动聚变科学前进所需的那种反馈循环——这就是公私合作伙伴关系应有的运作方式。我们不仅仅是孤立地发表成果，我们正在帮助设计一条通往可运行反应堆的路径，”LLE部门主任兼IFE-COLoR中心首席研究员Dustin Froula表示。

LLE已与多家私营公司合作。上周，Xcimer Energy宣布已完成在LLE进行的专注于外部驱动半黑腔的实验，为该公司的建模工作提供了基准数据。

Focused Energy：Focused Energy是2023年5月被美国能源部选中、在基于里程碑的聚变发展公私合作计划下获得资金的八家聚变开发商之一。2025年1月，美国能源部宣布已确认该公司达到了以下里程碑：实现了针对激光驱动惯性聚变能源的高增益靶标设计的计算建模，并演示了离子束聚焦以支持惯性聚变能源的快点火方法。Focused Energy是一家德美合资公司，于2021年从达姆施塔特工业大学剥离成立。