ローレンス・リバモア国立研究所（LLNL）で開発されたパルスパワープロトタイプが3,000回以上のテストを完了し、太平洋融合（Pacific Fusion）の将来の融合エネルギーシステム技術の拡張における重要なマイルストーンを示しました。このプロトタイプはSiriusと呼ばれ、LLNLと太平洋融合の共同研究開発契約の下で建設されました。これは、効率的かつ繰り返し短時間の高出力電気パルスを出力することを目的としたパルスパワーアーキテクチャであるインピーダンスマッチングマックス発電機（IMG）を使用しています。
同社によれば、テスト活動はシステムの数千回の繰り返し発射における信頼性を検証し、生成された性能データはより大規模なパルスパワーシステムの設計に使用されています。太平洋融合は、このマイルストーンが技術に対する信頼を高めており、2030年までにネットファシリティゲインを実現する融合システムの構築に取り組んでいると述べています。さらに、同社は今年の夏遅くにニューメキシコ州アルバカーキでデモシステムの建設を開始する計画です。
太平洋融合がパルスパワー技術で重要な進展を達成
パルスパワーシステムは、短時間に電力を蓄え、約100ナノ秒の強力なパルスで放出します。これらのパルスは、圧縮融合燃料に必要な極端な条件を生み出し、同時に材料研究、放射性同位体の生産、国家安全保障のための高エネルギー密度物理実験を支援します。従来のマックス発電機が複数のパルス圧縮段階を通じて電圧を積み重ねるのとは異なり、インピーダンスマッチングマックス発電機は、並列充電コンデンサを介して電波を積み重ね、正確な時間間隔で共通の伝送線に放出します。同社によれば、4段階のSiriusプロトタイプは100ナノ秒のパルスで抵抗負荷に60ギガワットの電力を供給し、95%のエネルギー効率を達成しました。
LLNLの研究者は、従来のパルスパワーマシンに比べてこの設計のアーキテクチャがよりシンプルであることを強調しました。従来の機械は通常、複数のパルス圧縮段階を必要とし、これが複雑さとメンテナンスの要求を増加させます。
3,000回の発射活動は主にコンポーネントの寿命と長期的な信頼性を評価し、生成された操作データは太平洋融合がより大規模なパルスパワープラットフォームを設計するのに役立ちました。太平洋融合の共同創設者であり最高技術責任者のKeith LeChienは、「これは政府と産業の協力が実現できる具体的な例であり、両者が全力を尽くすとこのような成果を達成できるのです。我々は実験室の革新を迅速に転換し、米国のニーズを満たすシステムを構築・拡張しています。結果として、この10年間で高生産、高増益の融合を実現する信頼できる機会が得られます。」と述べました。
太平洋融合は、6月に発表した新しいプロトタイプでSiriusプラットフォームを約11倍に拡張したと述べています。同社によれば、このシステムは80ナノ秒のパルスで約440ギガワットのピーク電力と110万ボルトを出力し、これまでに展示された中で最高のパワー単発パルスパワードライバーとなりました。同社は現在、Siriusの約40倍のサイズのシステムを開発しており、10億ドル以上のプライベートファンディングを調達しています。計画中のデモシステムは、100メガジュールを超える融合パルスを生成し、ネットファシリティゲインを実現することを目指しています。これは、生成される融合エネルギーが反応を駆動するために必要な蓄積エネルギーを超えることを意味します。
LeChienは、「中国は次世代の融合インフラを積極的に構築しており、新しい施設に数十億ドルを投資しています。アメリカはこの瞬間を可能にする多くのブレークスルーを発明しましたが、この競争に勝つためには、我々は構築しなければなりません。」と述べました。