高密度激光等離子體物理研究在科羅拉多州立大學先進激光和極限光子學實驗室進行(圖片來源：CSU Photography)

該項目預計于 2026 年完成，將采用至少三個激光系統(tǒng)，每個系統(tǒng)都具有數(shù)拍瓦峰值功率和每秒 10 次閃光的超快重復率。新激光設(shè)施最初選定的地點靠近科羅拉多州立大學現(xiàn)有的先進光束實驗室，該實驗室建于 2013 年，位于科羅拉多州立大學山麓校區(qū)。

馬維爾說：“這種激光器的組合將使該設(shè)施在世界上獨一無二，并且其設(shè)計將適應(yīng)未來的擴展和額外的激光器。” 竣工后，最先進的設(shè)施將作為推進公司激光驅(qū)動聚變方法的平臺。

該合作伙伴關(guān)系 - 等待科羅拉多州立大學系統(tǒng)理事會最終確定財務(wù)細節(jié) - 將使柯林斯堡成為激光聚變研究的樞紐，并為科羅拉多州帶來重大的積極影響，它補充說。

“這種公私合作伙伴關(guān)系為基于激光的聚變研究制定了全球標準，推動了安全、清潔和可靠能源的開發(fā)。這是 Marvel Fusion 向前邁出的令人難以置信的一步，也證明了我們的成功和愿景。”漫威首席執(zhí)行官莫里茨·馮德林登說道。“過去兩年與科羅拉多州立大學世界級團隊的合作非常富有成效。我們非常感謝科羅拉多州立大學、科羅拉多州的信任和支持，以及美國能源部 (DOE) 通過LaserNetUS 計劃。”

科羅拉多州立大學校長艾米·帕森斯 (Amy Parsons) 表示：“科羅拉多州立大學處于激光研究的前沿，這一新的合作伙伴關(guān)系將鞏固該大學在激光科學領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位，該領(lǐng)域有可能為我們的地球幾代人帶來深遠的利益。” “該項目還將為柯林斯堡和該州帶來有意義的長期經(jīng)濟和聲譽利益。”

科羅拉多州立大學是 LaserNetUS 的成員，該計劃由美國能源部聚變能源科學辦公室資助。LaserNetUS 致力于確保北美擁有強大的激光研究設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，并為包括美國國家實驗室、大學和私營企業(yè)在內(nèi)的研究團體提供訪問權(quán)限。美國能源部最近宣布向科羅拉多州立大學提供 1250 萬美元的額外資金，用于激光升級原型設(shè)計和增加 LaserNetUS 支持。

總部位于慕尼黑的 Marvel 還計劃建造一個原型機，作為商業(yè)聚變發(fā)電廠的下一步。該原型將容納數(shù)百個能夠?qū)崿F(xiàn)聚變點火并大規(guī)模驗證該技術(shù)的激光系統(tǒng)。

該公司指出，歐洲正在進行的科技舉措，包括慕尼黑路德維希馬克西米利安大學的 CALA 激光器和羅馬尼亞的 ELI-NP 激光器的實驗，將繼續(xù)在其研發(fā)工作中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

在 Marvel 的方法中，為了啟動聚變過程，超短激光脈沖與目標結(jié)構(gòu)中的小燃料芯塊以高強度相互作用。激光能量的快速沉積會在目標結(jié)構(gòu)分解之前觸發(fā)燃料核的聚變。為了達到足夠的商業(yè)運營規(guī)模，燃料顆粒需要每秒多次輻照和點燃。

注射器將新的顆粒推入目標室，在那里它被傳入的激光脈沖擊中并在聚變過程中釋放能量。補充系統(tǒng)將釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能。通過調(diào)整顆粒噴射速率和相應(yīng)的每秒激光脈沖，Marvel 的聚變發(fā)電廠可以根據(jù)市場需求調(diào)整總體能量輸出。