コンパクト核融合企業nT-Taoは、50メガワットのパルス電力サブシステムを稼働させました。このハードウェアは、同社のC3プロトタイプに高エネルギーパルスを提供し、密なプラズマ環境での磁気拘束をテストすることを目的としています。この設置は、150万度を超えるという重要な一歩を示しており、これはこのプラットフォームがこれまでに記録した最高の熱基準です。イオン化ガスに大量の電流を注入すると、深刻な回路の不安定性が引き起こされます。各パルスプロセス中に、プラズマの内部電気特性はミリ秒単位で変動し、これらの急速な変化がプラズマと伝送ハードウェアのインピーダンスを変えます。
nT-Taoはプレスリリースで、「電力の制御は非常に正確でなければならない。なぜなら、システムとプラズマの電気特性は各パルスの間に急速に変化するからです。」と述べています。供給がこれらの変化に即座に対応できない場合、電気共鳴は失敗し、ガスはエネルギーを駆動回路に反射します。この損失を防ぐために、nT-Taoは50メガワットユニットを独自のリアルタイム非線形制御システムと組み合わせました。
コントローラーはパルス中に回路の変化を追跡し、操作パラメータを継続的に更新します。この能動的な調整により、放電プロセス中の共鳴が維持され、急速に変化する条件下で最大エネルギーがプラズマコアに伝達されることが保証されます。最高技術責任者兼共同創設者のボアズ・ワインフェルドは、50メガワットの電力を生成することは比較的簡単であり、50の独立したモジュールをリアルタイムで調整するという任務に比べて、主な工学的成果は複数のユニットを同期回路として機能させることにあると指摘しています。この物理的電源は、同社のモジュラーエネルギー発電アーキテクチャ（Modular Energy Generator Architecture、略称MEGA）を拡張し、電力負荷を50のコンパクトユニット、すなわちパワーエレクトロニクス発電機（Power Electronic Generators、略称PEGs）に分散させ、単一の大型電源に依存しないようにしています。各PEGは約1メガワットの出力を生成します。技術者はこれらの発電機を10の並列ブランチにグループ化し、各ブランチには5つの並列接続されたモジュールがあります。
nT-Taoの50メガワットパルス電力サブシステムが核融合技術を大幅に向上させる
完全なネットワークは50ヘルツから2,000ヘルツの間のスイッチング周波数で動作します。nT-Taoは「これは、約10メガワットのシステムに12のPEGを統合した初期世代に比べて約5倍の成長を示しています。」と付け加えました。1メガワットモジュールを使用することには、実際の製造と操作の利点があります。技術者は特定の回路要件に応じてモジュールを直列または並列に接続できます。ワインフェルドによれば、大規模生産が不可能な核融合システムは商業的に失敗するでしょう。標準化され、再現可能なモジュールは物理的な占有面積をコンパクトに保ち、コアハードウェアを再設計することなく生産能力を拡大することを可能にします。
50メガワットの電力供給は、プラズマ物理理論を実行可能なコンパクトリアクターハードウェアに変換するためのより広範な戦略をサポートします。
この機械の組み立てには2か月かかり、1月に稼働状態に達し、初期のプラズマパルスの発射を開始しました。このテストプラットフォームは、その後、初期の実験シリーズを実施し、C2-A機械が記録したプラズマ温度は約100電子ボルト、約10^6度でした。モジュラー電力電子技術と高速非線形制御を組み合わせることで、チームはプラズマを商業用リアクター温度に達するために必要な電力駆動を推進することができました。「50のPEGとリアルタイムコントローラーは、nT-Taoが商業的に実行可能なコンパクト核融合システムに向けた次の温度のマイルストーンに近づくために、正確に制御されたパルスでプラズマに大量のエネルギーを供給することを目的とした電力アーキテクチャサブシステムを形成します。」
会社はこのようにまとめました。
項目 規格 システム電力 50メガワット 各PEG出力 約1メガワット スイッチング周波数範囲 50-2,000ヘルツ