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MTF路线里程碑:General Fusion LM26实现1 keV电子温度

MTF路线里程碑:General Fusion LM26实现1 keV电子温度 核聚变商业化
2026-10-11
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导语



2026年10月8日,加拿大通用聚变公司(General Fusion Group Ltd., NASDAQ: GFUZ)与英国原子能管理局(UKAEA)联合宣布,其磁化靶聚变MTF示范装置LM26在压缩过程中测得电子温度约1.1–1.2 keV(约 1270–1390 万 ℃,太阳核心量级),并同时观测到离子加热至约0.46 keV。


这项结果验证了毫秒级固态锂衬套内爆压缩这条此前未被实验证明的加热路径。


图片来源:General Fusion公开资料


具体内容



一、LM26的实验结果



LM26是通用聚变用于验证磁化靶聚变路线的示范装置。它用一根固态锂衬套(solid lithium liner)在约3毫秒内内爆,压缩磁化等离子体。


本次实验中,等离子体被加热到以下水平:

  • 电子温度约1090 ± 40 eV(约1.09 keV,约1265万℃),由汤姆逊散射测得,测点在峰值压缩之前。该项测量与UKAEA合作完成,双方共同署名。

  • 电子温度约1.2 keV(约1390万℃),由AXUV诊断测得,对应峰值压缩时刻——这一时刻无法使用汤姆逊散射,因此该数值属间接推算。

  • 离子温度约0.46 keV(约530万℃),由中子产额与等离子体密度剖面的测量、以及诊断数据的时间反演推断得到,最高比压缩前的起始离子温度提升约一倍。

  • 压缩过程中,电子温度与密度同步上升。


如何客观理解LM26的这次突破?


LM26是全球首台以实用型低速压缩方式实现1 keV的聚变装置。它的定位是MTF路线的工程验证平台,价值在于证明这条路能不能走通。


不过要说明的是,这个温度本身并不是新门槛——主流托卡马克与惯性约束装置早在几十年前就已越过。更关键的是,D-T聚变反应率主要由离子温度决定,而本次离子温度仅0.46 keV,不到电子温度的一半。


离子加热能否随压缩比提升而同步跟上,是这条路线下一步必须回答的问题。


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二、横向对比:1 keV在行业坐标中的位置


1 keV(约1160万℃)对主流托卡马克与惯性约束装置而言,是几十年前就已跨过的台阶,早在1978年,美国普林斯顿PLT装置用中性束注入就把离子温度做到了6000万℃(约6.5 keV),并创下当时的世界纪录。此外JET(欧洲联合环)、EAST(中国全超导托卡马克)、NIF(美国国家点火装置)等很早达到。


即便只看私营聚变公司,1 keV量级的电子温度也已有数家达到或超过。如Zap Energy(剪切流稳定Z箍缩)在FuZE装置上测得电子温度1–3 keV;

TAE Technologies在场反位形装置C-2W上把电子温度推到约1 keV、总等离子体温度超过5 keV;Helion的脉冲场反位形装置Trenta时代电子温度已超过2 keV。此外,Tokamak Energy的球形托卡马克ST40在2022年就实现了1 亿℃离子温度,Avalanche Energy的小型装置Jyn于今年6月报告了超过1 keV的表观离子温度。


💡 需要提醒的是,这些数字口径并不一致:电子温度与离子温度是不同的量;瞬态峰值与稳态维持不可直接比较;等离子体体积、密度相差若干数量级;部分数据为公司自报、尚未经同行评审。数据可用来判断趋势,但不适合当作性能排行榜来读。


综合来看,1 keV对托卡马克这类已成熟的路线是早已跨过的入门线,对新型紧凑路线则仍是门槛——此外,真正有区分度的指标是10 keV量级的离子温度,加上足够的三重积,即通向劳森判据。



三、磁化靶路线可行性验证


本次结果有一点值得关注:毫秒级机械压缩这条路径被证明可以工作。 


用固态锂衬套在毫秒尺度压缩磁化等离子体,把电子温度推到太阳核心量级,这在全球尚属首次。相比惯性约束的纳秒激光压缩,该路径所需功率更低、系统复杂度更低、成本更低——如果后续能持续规模提升,其工程经济逻辑是成立的。


此外,在诊断合作模式上,本次实验的核心测量由UKAEA提供,双方共同署名。这种公司出装置、国家实验室出诊断的分工,也是初创企业以较低成本获取可信数据的一条现实路径。


参考公司此前公布的三阶段路线图,LM26接下来要冲击的是压缩加热至10 keV,目标是2035年前后投运首座商业示范电站。






参考阅读 📚

https://www.globenewswire.com/news-release/2026/10/08/3377233/0/en/general-fusion-achieves-world-first-1-kev-electron-temperature-milestone-on-its-path-to-commercial-fusion-power.html

https://www.globenewswire.com/NewsRoom/AttachmentNg/8081b2e4-14f2-4ca0-ac40-f64b9864a86f

https://generalfusion.com/post/thomson-scattering-measurement-of-1-kev-electron-temperature-on-lawson-machine-26/




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