岛津制作所联合京都聚变工程公司成功开发核聚变发电设施用涡轮分子泵原型机 将在加拿大“UNITY-2”开展氚环境性能测试
岛津制作所与京都聚变工程公司(Kyoto Fusioneering)携手,成功联合开发出核聚变发电设施专用涡轮分子泵(以下简称TMP)原型机。核聚变技术是通过使氚(三重氢)、氘等原子核相互融合,从而产生巨大能量的尖端技术。该技术因再现了太阳内部发生的能量产生现象,也被形象地称为"地上的太阳"。
在核聚变发电设施(聚变能源工厂)的诸多关键环节中,涡轮分子泵等真空技术发挥着不可或缺的作用。无论是"回收并再利用核聚变反应堆中未参与反应的氚与氘",还是"维持反应堆内部的高真空状态",均对真空技术提出了严苛要求。据悉,此次开发的TMP原型机,将在京都聚变工程公司等机构于加拿大建设中的综合测试平台"UNITY-2"中,进行性能测试。后续,京都聚变工程公司将负责向核聚变发电相关企业及研究机构供应该原型机。
本次联合开发的TMP原型机,专为氚环境下的长期连续稳定运行而设计。为规避氚导致润滑油(滚珠轴承型TMP所使用)劣化的风险,该原型机采用磁悬浮轴承设计,通过磁力使泵内旋转体悬浮,实现非接触式支撑。同时,泵体内部选用可防止氚暴露劣化的特殊材料,并配备了对氚、氘等轻气体具备优异排气能力的专用机构。
配图说明:岛津制作所与京都聚变工程公司联合开发的涡轮分子泵原型机
核聚变发电设施的稳定运行离不开持续的燃料供给,因此,将燃料氚等从反应堆芯排气、分离并循环利用的技术至关重要。京都聚变工程公司正率先在全球推进该技术的开发,并将其命名为"聚变燃料循环系统"(Fusion Fuel Cycle System)。在该系统中,针对燃料氚、氘以及核聚变反应生成的氦等混合气体的回收、精制与再燃料化过程,亟需具备抗放射性物质氚特性的专用TMP等核聚变能源工厂用真空泵。
岛津制作所在工业用涡轮分子泵领域拥有较高的全球市场份额,京都聚变工程公司则具备聚变能源领域的深厚技术积累。双方此次携手,持续深耕核聚变发电设施专用TMP的研发工作。未来,岛津制作所将依托各类涡轮分子泵、分析计测仪器等丰富的产品与技术,为核聚变发电这一未来能源的社会落地贡献力量。