2024年7月26日，在《物理世界》(PHYSICSworld)發布的新聞稿中，一群美國等離子體物理學家提出了一個具有里程碑意義的建議：建造一個“靈活”的仿星器設施。這個提議不僅標志著聚變能源研究的一次重大飛躍，而且也代表了對現有磁約束聚變技術的深刻理解和創新思考。以下為報道內容：

德國的Wendelstein 7-X裝置于2015年開始運行，取得了重大的理論進展和實驗成果(圖片由MPI for Plasma Physics/Jan Michael Hosan提供)

來自美國頂尖等離子體研究機構的24名物理學家組成的團隊發布了一份白皮書，建議如果美國想在核聚變技術上保持領先地位，就應該建造一個“靈活”的仿星器設施，該設施將測試不同的仿星器磁約束方法，以及評估這些設計是否能夠擴展至聚變電廠規模。

托卡馬克與仿星器

托卡馬克(左)和仿星器(右)幾何結構示意圖。來源：德國馬克斯·普朗克等離子體物理研究所

托卡馬克和仿星器聚變裝置均起源于20世紀50年代初期。它們均采用磁約束技術來操控等離子體，但在等離子體的磁約束容器的幾何結構上存在差異。托卡馬克裝置利用流經等離子體的電流產生的環形磁場，而仿星器則通過外部線圈產生的螺旋磁場來實現等離子體的磁約束。

這些不同的幾何形狀為每種方法提供了特定的優勢。托卡馬克裝置可以更有效地維持等離子體的溫度，而仿星器則在確保等離子體穩定性方面表現更佳。

國際熱核聚變實驗堆(ITER)目前正在法國卡達拉什建造，是全球大約60個托卡馬克實驗中規模最大、最具雄心的一個。然而，目前只有少數仿星器在運行，其中最引人注目的是德國的Wendelstein 7-X設備，該設備自2015年啟動以來已經取得了重大的實驗進展。

參與撰寫白皮書的物理學家費利克斯·帕拉·迪亞茲(Felix Parra Diaz)指出，要實現2022年發布的美國的商業聚變能源十年戰略，這一戰略充滿雄心，除了支持托卡馬克技術的進步外，還需要一個有說服力的仿星器研究計劃。

“它還將作為測試平臺，用以研究熱聚變等離子體如何與仿星器試驗工廠的壁面相互作用的方法，”帕拉·迪亞茲補充說，他認為設計和建造這樣一個設備可能需要6到9年的時間，具體時間取決于“資金水平”。

該組織此舉是在國際熱核聚變實驗堆(ITER)的啟動時間被推遲到2034年的背景下進行的，這比原先的計劃晚了近十年。

與此同時，商業聚變公司繼續推出替代的托卡馬克技術。例如，位于牛津郡阿賓登的托卡馬克能源公司正在開發一種球形托卡馬克設計，該公司聲稱這種設計比傳統的環形甜甜圈形狀更有效。