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【產(chǎn)品介紹】中性束注入加速極電源 —— 可控核聚變輔助加熱的核心裝備
發(fā)布時(shí)間：
2025-08-19
在可控核聚變裝置的輔助加熱系統(tǒng)里，中性束注入技術(shù)對(duì)高壓電源有著嚴(yán)苛性能需求。金屹能源研發(fā)的中性束注入加速極電源，憑借先進(jìn)技術(shù)與可靠性能，成為該領(lǐng)域關(guān)鍵設(shè)備，為中性束注入過程穩(wěn)定、精準(zhǔn)提供高壓電能支撐。
一、核心性能：為核聚變場(chǎng)景定制
（一）故障抑制：μs級(jí)快速關(guān)斷
針對(duì)中性束注入時(shí)等離子體與加速極間隙可能出現(xiàn)的打火故障，電源可在 μs 級(jí)時(shí)間內(nèi)快速關(guān)斷。在核聚變高能量密度環(huán)境下，這種極快響應(yīng)能避免局部放電發(fā)展為弧光短路，保護(hù)價(jià)值千萬級(jí)的加速極、離子源等核心部件，大幅降低系統(tǒng)故障修復(fù)成本與停機(jī)時(shí)長。
（二）波形調(diào)控：μs級(jí)脈沖邊沿
波形上升沿、下降沿嚴(yán)格控制在μs量級(jí)。此特性與中性束注入的脈沖時(shí)序深度適配，能讓強(qiáng)流離子束在引出、加速階段，能量傳遞精準(zhǔn)匹配中性化室的粒子動(dòng)力學(xué)過程，確保離子束能量密度穩(wěn)定，提升等離子體加熱均勻性，為核聚變實(shí)驗(yàn)獲取可重復(fù)、高精度數(shù)據(jù)提供保障。
（三）保護(hù)體系：全維度故障防御
集成過壓、過流、過溫及打火故障等多層級(jí)保護(hù)。通過高速傳感器實(shí)時(shí)采集電壓、電流、溫度等參數(shù)，結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理算法，可在10μs內(nèi)識(shí)別故障并觸發(fā)保護(hù)。在多物理場(chǎng)耦合的核聚變環(huán)境中，能有效隔離電源故障與等離子體放電系統(tǒng)，保障裝置整體運(yùn)行安全。
（四）輸出品質(zhì)：低紋波與高精度
輸出紋波≤1.6%（峰峰值/額定值），采用多級(jí)濾波拓?fù)渑c主動(dòng)均流技術(shù)，可抑制高頻開關(guān)噪聲與工頻諧波疊加。0-100A電流、DC100kV電壓的精準(zhǔn)調(diào)控，支持1%精度的電壓調(diào)節(jié)，滿足核聚變實(shí)驗(yàn)中離子束能量從10keV到100keV的精細(xì)調(diào)節(jié)需求。
二、技術(shù)參數(shù)：匹配工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
（一）電氣接口與功率
100kV/100A的額定輸出，采用模塊化設(shè)計(jì)，支持N+1冗余并聯(lián)，可擴(kuò)展至更高功率等級(jí)，滿足未來核聚變實(shí)驗(yàn)裝置的升級(jí)需求 。
（二）能效與環(huán)境指標(biāo)
電源效率（輸出功率/輸入功率）≥97% ，采用碳化硅功率器件與諧振變換拓?fù)洌档烷_關(guān)損耗與導(dǎo)通損耗。-10℃~+50℃的工作溫度區(qū)間，覆蓋我國大部分地區(qū)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境；-20℃~+65℃的貯存溫度，適配核聚變裝置運(yùn)輸、倉儲(chǔ)的寬溫需求，保障設(shè)備全生命周期可靠性。
三、行業(yè)價(jià)值：推動(dòng)核聚變工程化
該電源作為中性束注入系統(tǒng)的 “心臟”，承擔(dān)離子束加速的能量轉(zhuǎn)換重任。在 EAST（東方超環(huán)）等國家大科學(xué)裝置的升級(jí)改造中，已通過1000小時(shí)連續(xù)運(yùn)行測(cè)試，束流能量傳輸效率提升15%。其標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計(jì)，可快速適配CFETR（中國聚變工程試驗(yàn)堆）等下一代裝置需求，助力我國核聚變工程從實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證向商業(yè)示范跨越。
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