在液氮中测试高温超导磁体(图片来源：Tokamak Energy)

GA - 在 1980 年代开始研究超导磁体技术 - 和 Tokamak Energy 表示，根据新签署的谅解备忘录进行合作将“利用 GA 在制造大型磁体系统方面的世界领先能力和 Tokamak Energy 在 HTS 磁体方面的开创性专业知识技术”。

磁聚变使用托卡马克装置，它使用几组强大的电磁铁来塑造和限制过热氢气 - 称为等离子体。为了实现与能源生产相关的聚变条件，托卡马克装置必须将气体加热到超过 1 亿摄氏度的温度——是太阳中心温度的十倍以上。据说这是聚变成为商业上可行的能源所需的门槛。

强磁场是通过围绕等离子体的电磁线圈阵列传递大电流而产生的。磁铁由突破性的 HTS 胶带缠绕而成，多层导体具有关键的“稀土氧化钡铜”(REBCO) 超导材料内部涂层。开发更强大的高温超导磁体将使核聚变发电厂能够使用更薄的磁线圈，同时产生更高密度的等离子体。

“GA 很高兴与 Tokamak Energy 合作开发高温超导磁体，”GA 高级副总裁 Anantha Krishnan 说。“Tokamak Energy 是 HTS 磁体建模、设计和原型制造领域的领导者，GA 在开发和制造用于聚变应用的大型超导磁体方面拥有专业知识。”

“GA 拥有大规模生产大型超导磁体的丰富经验、知识和设施，”Tokamak Energy 董事总经理 Warrick Matthews 说。“十多年来，Tokamak Energy 一直在开发用于聚变的 HTS 技术。这些互补能力的整合有望加速 HTS 技术在航空、海军、太空和医疗应用等其他领域的开发和生产。”

Tokamak Energy 的路线图适用于 2030 年代中期部署的商业聚变发电厂。为实现这一目标，计划在 2026 年完成 ST80-HTS，“以展示高温超导磁体的全部潜力”，并为其聚变试验工厂 ST-E1 的设计提供信息，该工厂将展示交付能力电力——在 2030 年代初期产生高达 200 兆瓦的净电力。

仿星器合作

马克斯普朗克等离子体物理研究所 (IPP) 与总部位于慕尼黑的 Proxima Fusion 签署了合作协议，Proxima Fusion 今年早些时候从 IPP 分离出来，由包括六名前 IPP 科学家在内的团队创立，以进一步开发仿星器概念用于聚变功率。Proxima Fusion 打算设计一个基于 IPP 研究的核聚变发电厂。

“通过这次合作，Proxima Fusion 将主要推进技术方法，而 IPP 将贡献其作为世界领先的仿星器物理学研究所的专业知识，”IPP 说。

该研究所是世界上唯一在大规模实验的帮助下对磁约束聚变的两个基本概念进行研究的机构：它在慕尼黑附近的加兴运行 ASDEX 升级托卡马克，在格赖夫斯瓦尔德运行 Wendelstein 7-X 仿星器.

托卡马克装置基于均匀的环形形状，而仿星器则将该形状扭曲成 8 字形。IPP 指出，与脉冲托卡马克不同，仿星器的优势在于它们可以连续运行，并且具有更好的等离子体稳定性。

2 月，Wendelstein 7-X 仿星器首次成功产生持续 8 分钟的高能等离子体。该设施旨在在未来几年内产生长达 30 分钟的等离子体放电。科学家们还在位于格赖夫斯瓦尔德的 IPP 仿星器理论部门从事仿星器优化领域的工作。

“通过我们的研究，我们希望进一步开发仿星器以实现应用成熟，”IPP 科学总监 Sibylle Günter 说。“凭借 Proxima Fusion 的技术重点，我们在合作中看到了巨大的协同效应，并期待在公私合作伙伴关系中共同努力。”