Nuosekli ženklų partnerystė, siekiant sutrikdyti aukštos temperatūros superlaidžios juostos gamybą naudojant LEAP lazerius

Neseniai JAV fotonikos milžinė „Coherent“ ir Japonijos „Faraday 1867 Holdings“ pasirašė ketinimų protokolą (LOI), siekdami išplėsti aukštos temperatūros superlaidžių (HTS) juostų, skirtų plataus masto dislokavimui sintezės reaktoriuose, gamybą ir padėti. paskatinti žaliosios energijos perėjimą.Coherent eksimeriniai lazeriai in Šis bendradarbiavimas žada platesnį pritaikymą.
Per pastarąjį dešimtmetį sparčiai besivystanti energija be anglies lėmė tokamako prietaisų pažangą, taip pat padidino aukštos temperatūros superlaidžių magnetinių juostų paklausą. Aukštos temperatūros superlaidžios magnetinės juostos, pagrindinė technologija gaminant itin stiprius elektromagnetus, pirmiausia naudojamos magnetinio uždarymo sintezės reaktoriuose, siekiant apriboti ir valdyti plazmą. Pažymėtina, kad Faraday Factory Japan LLC, Japonijos dukterinė Faraday 1867 Holdings įmonė, tapo pasaulyje pirmaujančia aukštos temperatūros superlaidžių (HTS) magnetinių juostų gamintoja.
„Coherent“ LEAP eksimerinis lazeris, pramonės standartinis impulsinio lazerinio nusodinimo produktas, labai paskatino aukštos temperatūros superlaidžių juostų gamybos procesą.
Magnetiniai laukai apriboja ir valdo įkrautą plazmą tokamako įrenginyje, teigia britų sintezės startuolis Tokamak Energy. Šie stiprūs magnetiniai laukai leidžia plazmai įkaisti iki temperatūros, viršijančios 100 milijonų laipsnių Celsijaus – slenksčio, reikalingo sintezei, kad ji taptų komerciškai perspektyviu energijos šaltiniu. Po to galingi magnetai sferiniame tokamake leidžia kompaktiškiau laikyti, padidina plazmos tankį ir galią, tuo pačiu išvengiant brangaus skysto helio aušinimo poreikio.
Galingi magnetiniai laukai gali būti generuojami perduodant dideles sroves aplink elektromagnetų ritinius, kurie supa plazmą. Magnetai yra apvynioti aukštoje temperatūroje superlaidžia magnetine juosta, kurią Tokamak Energy vadina „proveržio“.
Funkcinių dangų apdorojimas
Faraday Factory Japan LLC, dukterinė Faraday 1867 Holdings įmonė, gamina aukštos temperatūros superlaidžias magnetines juostas nuo 2012 m. Minėtame ketinimų protokole kalbama apie Japonijos gamyklos strategiją patenkinti pasaulinę HTS juostų paklausą, o Coherent teigia, kad Manoma, kad tokių juostų skaičius nuo dabar iki 2027 m. padidės dešimteriopai.
Japonijos įmonė naudoja jonų pluošto pagalbinį nusodinimą (IBAD), impulsinį lazerinį nusodinimą (PLD), sidabrinį magnetroninį purškimą ir vario elektrocheminį dengimą, todėl tokioms juostoms pagaminti reikia kelių gamybos etapų. Iš jų eksimerinis impulsinis lazerinis nusodinimas (PLD) yra vienintelis patikrintas masinės gamybos metodas, leidžiantis sukurti retųjų žemių bario vario oksido (REBCO) plėveles, kurių savybės reikalingos daugiasluoksnėms HTS juostoms.
Impulsinis lazerinis nusodinimas (PLD) yra labai galingas įrankis aukštos kokybės funkcinėms dangoms gaminti“, – savo svetainėje aprašo Faraday Plant. Nusodinimo procesą generuoja lazerio spindulių srautas, pataikius į taikinį ant metalinės juostelės su buferiniu sluoksniu. aukšta temperatūra. HTS junginiai yra sudėtingos oksidinės medžiagos, o PLD metodas atlieka svarbų vaidmenį gaminant aukštos temperatūros superlaidžius sluoksnius, kurių sudėtis, storis ir mikrostruktūra yra griežtai kontroliuojama.
Teigiama, kad bendrovės ketinimų protokolas su „Coherent“ numato strategiją, kaip padidinti aukštos temperatūros superlaidininkų gamybos pajėgumus naudojant bendrovės „LEAP“ lazerį.
Coherent sakė: "Koherentiniai LEAP eksimeriniai lazeriai yra HTS juostų gamybos programuojamų loginių įrenginių pramonės standartas. LEAP lazeriai yra pagrįsti argono fluorido (ArF), kriptono fluorido (KrF) ir ksenono chlorido (XeCl) šaltiniais ir skleidžia bangos ilgiai atitinkamai 193 nm, 248 nm ir 308 nm, o išėjimo galia siekia iki 300 W. Jie jau naudojami įvairiose pramonės srityse, pvz., lazeriniuose keltuvuose, skirtuose organinių LED ir MicroLED ekranų gamybai.
Be sintezės
Kai Schmidt, „Coherent“ eksimerinių lazerių verslo skyriaus vyresnysis viceprezidentas, sakė: „Žinome, kad sintezės energijos lenktynėse dalyvaujančios šalys labai stengiasi paspartinti aukštos temperatūros superlaidžių juostų tiekimo grandinę, kuri per metus auga tūkstančiais kilometrų. kad sintezės technologija sparčiai judėtų į priekį.
Savo ruožtu Sergey Lee, Faradėjaus gamyklos Japonijoje atstovas, pridūrė: „Su Faraday 1867 dirbame daugiau nei dešimtmetį, o mūsų lazeriai nori atlikti svarbų vaidmenį HTS juostos gamybos padidinimo etape. .HTS juostų taikymo sritys neapsiriboja branduolių sintezės reaktoriais- -Jos apima nenuostolingą energijos perdavimą, anglies dioksido neišskiriančius aviaciją ir konteinerinius laivus, helio neturinčias BMR sistemas, pažangias erdvėlaivių varomąsias sistemas ir kt. dviženklis metinis HTS juostų rinkos augimas, todėl investicijų į HTS juostų gamybos pajėgumus skuba yra aišku“.
HTS juosta yra viena iš pagrindinių technologijų, leidžiančių naudoti magnetinio uždarymo sintezės reaktorius, tokius kaip tokamakas. Tokamako konstrukcijos yra paprastesnės, kompaktiškesnės ir pigesnės nei ankstesnės technologijos. HTS juostos gali veikti dešimčių Kelvino laipsnių temperatūroje, todėl nereikia brangių aušinimo sistemų, pagrįstų netvariu skysto helio technologija. Tikimasi, kad magnetinio izoliavimo branduolių sintezės reaktoriai galiausiai galės generuoti gigavatus be anglies dioksido išskiriančios elektros energijos, kurios grynasis pelnas sieks daugiau nei 10 proc., todėl gali atlikti svarbų vaidmenį visame pasaulyje pereinant prie žaliosios energijos.