6月13日，能量奇点宣布其第二代装置——洪荒170中心螺线管（Central Solenoid，CS）磁体的首件试制件成功进行通流测试。本次实验在20K的低温环境下进行的，磁体的最高磁场达到6.3T，最大磁场变化率达到4.6T/s。
一、能量奇点介绍
能量奇点，成立于2021年，是国内第一家聚变能源商业公司，致力于探索加速实现聚变能源商业化的科学技术，尽早实现人类能源自由。团队成员来自斯坦福、普林斯顿、北大、清华、中科院、上海交大等顶级院校及国际领先聚变能源科研院所，拥有一流的研发能力、工程能力、创造力和专业经验，涵盖高温超导、等离子体物理、人工智能等多领域。
公司聚焦有商业发电潜力的高磁场、高参数、紧凑型高温超导托卡马克装置及其运行控制软件系统研发，为未来商业聚变发电堆提供高性价比、高可靠性的核心组件和服务。
二、研究装置
2024年6月，能量奇点宣布其研发并建造的一代装置（也是全球首个全高温超导托卡马克装置）——洪荒70成功实现等离子体放电（全球首台全高温超导磁约束聚变装置-洪荒70托卡马克成功放电！）。洪荒70采用了局部螺旋磁通注入（电子枪）和离子回旋加热（ICRF）两种预电离方式进行放电实验，并成功获得了第一等离子体。
洪荒170是能量奇点的第二代装置，其目标Q值与美国CFS公司的SPARC一样，也是大于10。不同的是，洪荒170体积仅为SPARC装置的70%，等离子半径小10%。按计划，“洪荒170”将在2027年建成。
公司创始人兼首席执行官杨钊去年在接受《解放日报》采访时还曾表示，希望能在2030-2035年间，与核电业主合作研发建设基于“洪荒380”（第三代装置）高温超导托卡马克的聚变发电示范堆，实现示范性聚变发电。
三、“经天”“纬地”磁体
今年3月，能量奇点宣布环向场（TF）磁体——“经天磁体”成功完成首轮通流实验，产生了高达21.7T的磁场，创下大孔径高温超导D形磁体最高磁场纪录。该磁体在24.3千安电流下实现了稳态运行，充分验证了其结构设计的可靠性、低温系统的效率，以及实验结果与理论模型预测的高度一致性。
而就在本月初，能量奇点将经过同行评议的经天磁体实验结果发表在国际学术期刊《IEEE Transactions on Applied Superconductivity》（IEEE TAS）上。论文题目为《21.7-tesla large-scale high-temperature superconducting toroidal magnet for tokamak fusion application》。团队在文中详细阐述了经天磁体的设计理念、制造工艺、运行环境及核心实验结果。
这一次，能量奇点测试的是其中心螺线管磁体——内部代号“纬地磁体”的首个试制件，采用高温超导多带并绕结构，经焊锡浸渍工艺加工而成。它和经天磁体均属于洪荒170高温超导托卡马克磁体系统的关键预研。
中心螺线管磁体在托卡马克装置中的核心功能是驱动等离子体电流。与以经天磁体为代表的环向场稳态磁体不同的是，中心螺线管磁体的核心技术难点之一是需要在较高磁场、较大磁场变化率的情况下，妥善应对交流损耗带来的发热问题。而目前，对于4T以上区间的高温超导中心螺线管磁体的交流损耗研究还非常缺乏。
本次实验中，磁体的交流损耗与能量奇点中心螺线管磁体仿真模型的预测基本吻合，既验证了仿真模型的有效性，也为纬地磁体正式件的设计和制造积累了宝贵数据。
参考资料：
- https://mp.weixin.qq.com/s/ZL5I6EWeStmwHeUC8fhmag
- https://ieeexplore.ieee.org/document/11018428