托卡马克能源公司在磁体演示系统方面取得重要进展,其名为Demo4的装置首次成功复制了聚变电站的磁场。该装置采用托卡马克结构建造,是一套完整的高温超导磁体。近期在英国牛津郊外总部进行的测试中,Demo4在零下243摄氏度的低温环境下,实现了11.8特斯拉的磁场强度。

强磁场由大电流通过笼状排列的电磁线圈阵列产生,磁体由高温超导带材精密绕制,关键内涂层为稀土钡铜氧化物(REBCO)超导材料。在聚变电站,REBCO超导带材需在复杂复合磁场环境中运行,其有效临界电流和结构性能会受显著影响,单个磁体测试无法捕捉系统级相互作用。Demo4作为独特高磁场平台,用于生成和研究由14个环向磁场磁体和2个极向磁场磁体组成的系统线圈组上的聚变相关力。目前,该装置正进行进一步测试以获取更高磁场强度,下一批结果预计2026年初公布。
测试中,Demo4中心柱流过700万安匝电流,显示出高温超导(HTS)在配电方面的巨大潜力,HTS电流密度约为铜的200倍。托卡马克能源公司称,Demo4设备还展现了HTS技术在数据中心配电、零排放飞行电动机、快速高效磁悬浮运输系统等衍生应用中的潜力。Tokamak Energy首席执行官Warrick Matthews表示:“这些成果是将聚变和高温超导技术推向市场的重大胜利,Demo4验证了将清洁、无限、安全可靠的聚变能源并入电网的技术方案。”