Laser Giant Laseroptik бере участь у національній програмі

Laseroptik, постачальник лазерів для лазерних гігантів Thomson і Coherent, нещодавно оголосив, що він є одним із десяти обраних партнерів для дослідницького проекту PriFUSIO, німецької програми досліджень термоядерного синтезу.
Оголошення сталося після того, як Федеральне міністерство освіти та досліджень Німеччини (BMBF) визнало ядерний синтез чудовою можливістю вирішити всі енергетичні проблеми людства в умовах енергетичної кризи. З цієї причини було запущено дослідницьку програму під назвою FUSION 2040, яка має на меті прокласти шлях для будівництва першої термоядерної електростанції в Німеччині в 2040 році.

Федеральний міністр досліджень Німеччини сказав: ми хочемо створити екосистему термоядерного синтезу, що складається з промисловості, стартапів і науки, щоб якомога швидше побудувати термоядерну електростанцію в Німеччині.
Зрозуміло, що у вересні минулого року федеральний міністр досліджень Німеччини оголосив, що Німеччина значно збільшить фінансування досліджень термоядерного синтезу, наступні п'ять років будуть додаткові інвестиції в розмірі 3,7 мільярда євро (еквівалентно приблизно 2,896 мільярда юанів).
На даний момент разом із коштами, які вже виділені дослідницьким установам, очікується, що до 2028 року BMBF надасть понад 1 мільярд євро (еквівалент приблизно 7,83 мільярда юанів) на дослідження термоядерного синтезу.
Дослідницький проект PriFUSIO, у якому бере участь Laseroptik, є частиною дослідницької програми FUSION 2040 - Fusion Power Plants, грант номер 13F1000I. Інформація про проект показує, що його очолює Інститут лазерних технологій Фраунгофера (ILT) і що він зосереджений на цьому. Він описує систематичну розробку ключових технологій для перспективних, кліматично нейтральних термоядерних електростанцій.
Відомо, що Laseroptik є постачальником преміум-класу для лазерних гігантів, таких як Trumpf і Coherent, і в першу чергу є виробником лазерної оптики з високим LIDT і покриттів від УФ до ІЧ, з більш ніж 40 машинами для нанесення покриттів і сімома різними методами нанесення покриттів, наприклад як магнетронне та іонно-променеве розпилення.
image.png
Продукція Laseroptik включає дзеркала, часткові дзеркала, AR-покриття, тонкоплівкові поляризатори, складні фільтри, чирп-дзеркала тощо.
У цьому дослідницькому проекті PriFUSIO основним проектним завданням Laseroptik є розробка нового покоління надзвичайно потужної, надійної та економічно ефективної оптики високого класу з прецизійним покриттям, де майбутні високоефективні лазери для реакторів IFE будуть стабілізовані при екстремальних температурах і таким чином можна експлуатувати постійно.
Перший етап проекту, який наразі розрахований на початок 2030-х років, в основному спрямований на вдосконалення технологій, компонентів і матеріалів, необхідних для термоядерної електростанції. Наступний другий етап зосереджений на інтеграції його в проект електростанції.
Після комерціалізації німецького проекту лазерна інерційна термоядерна енергія (IFE) забезпечить цілодобове виробництво чистої та безпечної енергії. Один грам термоядерного палива може виробляти еквівалент спалювання одинадцяти тонн кам’яного вугілля без утворення довгоіснуючих високорадіоактивних відходів і без ядерних плавлень.
Крім Німеччини, Китай і Сполучені Штати також проводять інтенсивні дослідження в галузі лазерної інерційної термоядерної енергії.
Дослідження Китаю в області лазерного термоядерного синтезу почалися відносно пізно, але швидко розвиваються. Дослідницькі підрозділи лазерного термоядерного синтезу включають Центр досліджень лазерного термоядерного синтезу Китайської академії інженерної фізики, Шанхайський інститут досліджень лазерної плазми та Шанхайський інститут точного оптичного обладнання. До комерційних керованих термоядерних стартапів належать Energy Singularity, Star Circle Fusion, Fusion New Energy, Xinao Group і Next Sun Technology:
Серія експериментальних пристроїв лазерного термоядерного синтезу «Shenguang» є репрезентативним науково-дослідним досягненням Китаю, головний пристрій «Shenguang-III» був завершений у 2015 році та повністю відповідав своїм проектним специфікаціям, ставши другим за величиною лазерним приводом у світі та другий за величиною діючий лазерний привод в Азії. Він став другим у світі лазерним приводом у світі та найбільшим лазерним пристроєм високої потужності в Азії;
В даний час Китай створює апарат більшої потужності Shenguang-IV.
Сполучені Штати в галузі лазерного термоядерного синтезу займають провідний світовий рівень, відповідні дослідницькі підрозділи та підприємства, включаючи Рочестерський університет, Ліверморську національну лабораторію (LLNL), Університет штату Колорадо, Xcimer Energy, LongView, Blue Laser Fusion (Blue Laser Fusion) і так далі:
Національний запалювальний центр США (NIF), найбільший у світі лазерний термоядерний пристрій, був завершений у 2009 році, а в 2022 році здійснив запалювання термоядерного синтезу. На момент написання цієї статті NIF здійснив чотири успішні запалювання.
У 2024 році компанія Longview оголосила про велику угоду з Fluor про спільне проектування першої в світі комерційно доступної електростанції лазерного термоядерного синтезу, заснованої на тій самій методології термоядерного синтезу з посиленням енергії, що й National Ignition Facility (NIF), для створення новаторської енергетичної установки.
Зараз компанія Blue Laser Fusion зосереджена на розробці передової високопотужної лазерної технології, призначеної для забезпечення стабільного та ефективного термоядерного виробництва енергії. Відповідно до планів компанії, вони очікують завершити перший прототип у 2025 році та прагнуть побудувати термоядерний реактор потужністю 1 мільярд Вт у Японії чи Сполучених Штатах приблизно у 2030 році для комерціалізації технології лазерного термоядерного синтезу.
Окрім Китаю, Сполучених Штатів і Німеччини, Японія, Велика Британія, Франція, Росія та інші країни також займаються дослідженнями та дослідженнями, пов’язаними з лазерним термоядерним синтезом.
У квітні минулого року Японія оприлюднила свою першу національну стратегію для термоядерної енергетики, окресливши мету комерціалізації технології приблизно до 2050 року та підтримки стартапів та інших осіб, які виходять у цю сферу.

Розподіл кількості глобальних проектів термоядерного синтезу за країнами
Згідно з даними, наданими Асоціацією індустрії термоядерного синтезу, станом на липень 2023 року 43 компанії по всьому світу зробили крок у дослідження термоядерного синтезу, залучивши загалом 6,2 мільярда доларів США інвестицій, що на 1,4 мільярда доларів США більше, ніж минулого року.