3月20日，仿星器商业聚变公司Thea Energy宣布取得重大突破，成功运行了全球首个超导平面线圈3×3磁体阵列系统，为核聚变能源的商业化应用提供了坚实的技术支持。
一、Thea Energy简介
Thea Energy于2022年从普林斯顿等离子体物理实验室（PPPL）和普林斯顿大学分拆成立，致力于构建一个大规模制造的磁体阵列和动态软件控制的聚变能源系统。目前正在设计其首个集成聚变系统Eos，该系统基于其平面线圈仿星器架构，将大规模地稳态产生聚变中子。2024年2月，Thea Energy宣布完成2,000万欧元的A轮融资。
二、技术突破与创新
1.小型简单磁体的性能展示
Thea Energy的超导平面线圈磁体阵列在20K的低温环境下稳定运行，所有线圈的电流最高可达±140安培，阵列中估计达到的最大总存储能量为34.5KJ。在距离线圈25cm的平面上，该磁体阵列成功产生了最高达47.2mT（毫特斯拉）的精确受控磁场，而线圈处的最大磁场强度计算值超过3T，完全符合公司的既定性能要求。这一成果充分证明了小型且简单的电磁铁能够实际地、精确地创建与仿星器相关的磁场，为核聚变能源的产生和控制提供了基础。
2.动态可控性的验证
该磁体阵列不仅在性能上表现出色，更在可控性方面取得了重大突破。通过动态软件控制，磁体阵列能够实时调整磁体参数，以应对不同的运行需求和条件。这种动态调整能力使得系统在面对复杂的磁场变化时，能够迅速做出响应，确保磁场的精确控制。此外，磁体阵列还成功展示了感应耦合相邻线圈的可控性，尽管线圈之间存在强烈的磁相互作用，但可以单独控制每个线圈，这为仿星器聚变系统的稳定运行提供了关键保障。
三、测试成果及意义
1.硬件验证的成功
此次测试活动的结果包括对可维护且动态可控的仿星器聚变系统的领先方法的硬件验证。Thea Energy团队通过巨大的努力，建立了完善的流程、基础设施和专业知识，以在内部制造和测试所有磁体。这使得他们成功验证了新型系统架构的同行评审物理基础的硬件，表明可以不用复杂线圈来建造仿星器，为未来仿星器的设计和建造提供了新的思路和方法。
2.系统架构的优势体现
Thea Energy的系统架构将系统复杂性从硬件转移到软件，这种创新不仅加快了研发进度，还使得在几个月内成功构建并运行磁体阵列成为可能。使用这些可大规模制造的磁体，公司期待进一步测试，以证明通过可扩展的软件控制可以消除硬件缺陷和系统磨损。这将使系统在实际条件下持续运行并保持高正常运行时间，为未来的聚变发电厂提供了可靠的技术基础。
据悉，本次测试活动也通过了美国能源部（DOE）的认证。
四、未来展望
PPPL主任
Steven Cowley这样说道："仿星器作为一种经过深入研究的聚变技术，其设计的实用性和物理基础的可靠性得到了进一步确认。Thea Energy团队为仿星器的设计带来的创新，结合其自70多年前发明以来就已建立的物理基础，为核聚变能源的商业化应用提供了另一种可行的系统设计，有助于推动整个行业的发展。"
未来，Thea Energy还计划开展更多测试，包括独特单线圈和多线圈猝灭场景的测试，以支持分析模型，展示利用平面线圈仿星器架构的系统的恢复能力和可靠性。此外，公司还计划进行额外工作，以进一步展示该架构的弹性及其通过闭环软件控制系统主动控制和消除硬件错误的能力，为未来的聚变能源系统提供更强大的技术支持。
参考链接：
- https://thea.energy/press-release/thea-energy-demonstrates-performance-and-controllability-of-small-and-simple-magnets-for-fusion-energy/
- https://thea.energy/wp-content/uploads/2025/03/Preprint_Prototyping-and-Test-of-the-Canis-HTS-PlanarCoil-Array-for-Stellarator-Field-Shaping.pdf