Det brittiska företaget Rockwood Composites tillkännagav den 8 juni att den framgångsrikt har sammanställt kärnkomponenter för Storbritanniens privata fusionsenergiselskap Tokamak Energys senaste kärnreaktor ST40.
Kärnkomponenten består av 24 interna enheter av den toroidala fältspolen, varje enhet isolerad av en "glasfiber prepreg / Kapton polyimidfilm / glasfiberprepreg" skiktstruktur. Kiselförhöjda härdningssystem används för att styra läget och trycket i härdningsprocessen. Detta medger att luften och hartset extruderas gradvis från under Kapton polyimidfilmskiktet och därigenom säkerställer att Kapton kan vara tätt bunden för att bilda ett likformigt kontinuerligt isolerande skikt på den toroidala fältspolen.
Bondlinjens tjocklek behöver justeras exakt. Ett skikt av torrt glasfiberduk användes för att styra bindningslinjetyckeln och det dispergerade bindningssystemet med en bindningstjocklek av 0,1 mm.
Rockwood tillämpade denna isolering på båda magnetrullarna i ST40: s magnetfält. Dessutom appliceras en glasfiberprepreg och en Kapton-polyimidfilm mellan spolarna på spiralöverlappande sätt under spiralveckning. Slutligen är hela solenoiden insvept av en glasfiberprepreg.
Rockwood levererar också ett lågtemperaturupphängningssystem för ST40-reaktorn, som består av ett stort antal anpassade kolfiberband. Tekniken används också i världens största och mest inflytelserika internationella termonukleära experimentella reaktor (ITER) -programmet, som involverar ingenjörer och forskare från 35 länder.
Mark Crouchen, verksamhetschef på Rockwood, sa: "Kärnfusionsanordningen skapar en extrem temperaturmiljö som är hårdare än något område i solsystemet. Kompositens prestanda kan hjälpa enheten att uppnå extremt höga temperaturer över solens kärntemperatur ."
ST40-projektledare Graham Dunbar tillade: "Vi stötte på verkliga svårigheter vid tillverkningen av starka magnetiska kärnkomponenter, och Rockwoods team av ingenjörer använde kompositmaterial för att hjälpa oss att hitta den bästa lösningen."
Den framgångsrika konstruktionen av ST40 visar att den kan uppnå en fusionstemperatur på 100 miljoner grader Celsius i en kompakt och kostnadseffektiv enhet.
