聚变动态
预磁化靶材获实证：太平洋聚变Z机实验打通低成本靶材路径
发布日期：2026-02-09 浏览次数：60
2026年2月5日，太平洋聚变公司（Pacific Fusion）宣布了其在美国桑迪亚国家实验室（Sandia National Laboratories）的Z脉冲电源设施（Z Machine）进行的一系列实验取得了重要成果。这些实验基于两方合作研发协议进行。
在美国桑迪亚国家实验室的Z脉冲电源设施上，研究人员采用了两种简化靶材设计，仅由铝和塑料构成。在四次测试中，研究人员在120纳秒内送达了220万安培的脉冲，大约是一次眨眼时间的百万分之一。这种设计有望作为脉冲驱动惯性约束聚变的基础，提供数据以帮助评估和改进这一领域的目标设计。
太平洋聚变公司成立于2023年，旨在提供经济实惠的聚变能源。公司的研究建立在惯性聚变和脉冲功率的既有研究之上，而桑迪亚的Z机支持了几十年的脉冲电源科学和聚变相关实验。
2024年12月18日，太平洋聚变公司正式宣布与桑迪亚国家实验室签署《协作研发协议》（Cooperative Research and Development Agreement, CRADA），标志着双方在脉冲磁约束聚变领域的深度合作正式启动。
作为美国能源部国家核安全管理局（NNSA）下属的重要科研机构，桑迪亚国家实验室在过去五十多年中一直是脉冲功率科学与技术的全球引领者。其标志性设施Z脉冲电源装置主要被用作惯性约束聚变研究。
太平洋聚变公司正致力于开发基于大电流脉冲驱动的高增益聚变系统，目标是在2030年前实现“净设施增益”。双方将利用共同的专业知识和资源，推动脉冲磁聚变和高产率聚变能力的发展。
此次实验的关键在于验证了如何通过简单的靶材设计来实现预磁化概念。这种简单的靶材由塑料包裹铝制成，能让磁场扩散到靶内，从而对聚变燃料进行“预磁化”。对于脉冲驱动的惯性聚变而言，预磁化是非常理想的，因为它有助于将热量限制在聚变燃料中，使其更容易被点燃。在四次测试中，研究人员使用了大约铅笔橡皮大小的小金属圆柱体作为靶材，并测量了磁场如何通过材料扩散。结果显示，较薄的铝层允许磁场更快更强地进入靶材，为优化性能提供了新的方法。
太平洋聚变公司的首席技术官Keith LeChien表示：“我们的发现表明，现在靶材能够完成之前需要大型一次性磁线圈才能完成的任务，大大简化了聚变系统。通过降低部件成本，我们有信心设计出一类新型廉价靶材，使我们能够实现高增益聚变，开辟通往经济可行聚变能源的道路。”
此外，实验结果还促进了太平洋聚变与罗切斯特大学Flash中心合作开发的高级模拟工具的验证。这些工具的预测准确性可有效提高，利于未来聚变靶材的设计。
这次成功的实验体现了工业界与国家实验室之间合作的价值，共同推动聚变科学的发展。桑迪亚脉冲功率科学研究主任Greg Rochau指出：“这些实验展示了国家实验室与产业间合作研究的价值，既有利于太平洋聚变也有利于桑迪亚。”
此工作直接指导了太平洋聚变计划中的示范系统的构建，目标是在2030年前达到净设施增益。这是解锁美国到2030年代中期商业聚变电力的关键里程碑，符合美国能源部（DOE）于2025年10月发布的聚变科学技术路线图。
参考资料：
1.https://www.businesswire.com/news/home/20260205335703/en/Pacific-Fusion-Reports-Results-From-Experiments-Conducted-at-Sandias-Z-Pulsed-Power-Facility
2.https://www.pacificfusion.com/updates/crada-sandia-national-laboratories
2026年2月5日，太平洋聚变公司（Pacific Fusion）宣布了其在美国桑迪亚国家实验室（Sandia National Laboratories）的Z脉冲电源设施（Z Machine）进行的一系列实验取得了重要成果。这些实验基于两方合作研发协议进行。
在美国桑迪亚国家实验室的Z脉冲电源设施上，研究人员采用了两种简化靶材设计，仅由铝和塑料构成。在四次测试中，研究人员在120纳秒内送达了220万安培的脉冲，大约是一次眨眼时间的百万分之一。这种设计有望作为脉冲驱动惯性约束聚变的基础，提供数据以帮助评估和改进这一领域的目标设计。
太平洋聚变公司成立于2023年，旨在提供经济实惠的聚变能源。公司的研究建立在惯性聚变和脉冲功率的既有研究之上，而桑迪亚的Z机支持了几十年的脉冲电源科学和聚变相关实验。
2024年12月18日，太平洋聚变公司正式宣布与桑迪亚国家实验室签署《协作研发协议》（Cooperative Research and Development Agreement, CRADA），标志着双方在脉冲磁约束聚变领域的深度合作正式启动。
作为美国能源部国家核安全管理局（NNSA）下属的重要科研机构，桑迪亚国家实验室在过去五十多年中一直是脉冲功率科学与技术的全球引领者。其标志性设施Z脉冲电源装置主要被用作惯性约束聚变研究。
太平洋聚变公司正致力于开发基于大电流脉冲驱动的高增益聚变系统，目标是在2030年前实现“净设施增益”。双方将利用共同的专业知识和资源，推动脉冲磁聚变和高产率聚变能力的发展。
此次实验的关键在于验证了如何通过简单的靶材设计来实现预磁化概念。这种简单的靶材由塑料包裹铝制成，能让磁场扩散到靶内，从而对聚变燃料进行“预磁化”。对于脉冲驱动的惯性聚变而言，预磁化是非常理想的，因为它有助于将热量限制在聚变燃料中，使其更容易被点燃。在四次测试中，研究人员使用了大约铅笔橡皮大小的小金属圆柱体作为靶材，并测量了磁场如何通过材料扩散。结果显示，较薄的铝层允许磁场更快更强地进入靶材，为优化性能提供了新的方法。
太平洋聚变公司的首席技术官Keith LeChien表示：“我们的发现表明，现在靶材能够完成之前需要大型一次性磁线圈才能完成的任务，大大简化了聚变系统。通过降低部件成本，我们有信心设计出一类新型廉价靶材，使我们能够实现高增益聚变，开辟通往经济可行聚变能源的道路。”
此外，实验结果还促进了太平洋聚变与罗切斯特大学Flash中心合作开发的高级模拟工具的验证。这些工具的预测准确性可有效提高，利于未来聚变靶材的设计。
这次成功的实验体现了工业界与国家实验室之间合作的价值，共同推动聚变科学的发展。桑迪亚脉冲功率科学研究主任Greg Rochau指出：“这些实验展示了国家实验室与产业间合作研究的价值，既有利于太平洋聚变也有利于桑迪亚。”
此工作直接指导了太平洋聚变计划中的示范系统的构建，目标是在2030年前达到净设施增益。这是解锁美国到2030年代中期商业聚变电力的关键里程碑，符合美国能源部（DOE）于2025年10月发布的聚变科学技术路线图。
参考资料：
1.https://www.businesswire.com/news/home/20260205335703/en/Pacific-Fusion-Reports-Results-From-Experiments-Conducted-at-Sandias-Z-Pulsed-Power-Facility
2.https://www.pacificfusion.com/updates/crada-sandia-national-laboratories
