聚变能源初创公司 Xcimer Energy 周三宣布,其“凤凰”(Phoenix)激光系统正式点亮。公司称,该系统是目前全球最大的一台私人拥有激光器。
Xcimer 的技术路线参考了美国国家点火装置(National Ignition Facility,NIF)的惯性约束聚变方案。NIF 在 2022 年 12 月实现了受控聚变实验中输出能量超过点火输入能量的里程碑式结果。
根据公开信息,NIF 通过 192 束激光同时聚焦到一个比铅笔橡皮擦还小的燃料靶上。激光首先照射在金制靶壳上,在靶壳被摧毁的过程中,激光能量转化为 X 射线,随后这些 X 射线集中作用于内部燃料颗粒,将其快速压缩,直至燃料中的原子发生聚变并释放能量。
Xcimer 表示,公司正在押注于更高功率且结构更为简化的激光系统,希望在此基础上,将 NIF 展示的聚变物理概念转化为更具商业化潜力的发电技术。

按照 Xcimer 的设想,其未来建设的聚变电厂将配备两台能够发射微秒级脉冲的激光器。激光脉冲的光束将通过一套压缩系统传输,在纳秒级时间尺度内将能量集中传递至燃料靶。公司认为,燃料被压缩得越快,实现可用聚变反应的可能性就越大。
此次启动的凤凰系统被视为迈向最终电厂设计的一项关键中间步骤。该系统采用准分子放大技术,这一技术与半导体制造中使用的激光技术类似,但凤凰系统的输出功率显著更高。Xcimer 向 TechCrunch 表示,其氪氟激光器在满功率运行时可产生超过 1 千焦耳的能量,激光器核心长度约为 38 米。
尽管公司称凤凰系统可能是目前最强大的私人激光器,但与其规划中的商业聚变电厂需求相比,现有输出仍然只是一个小规模验证。Xcimer 预计,商业电厂单次点火所需激光能量可能超过 12 兆焦耳。
在时间规划方面,Xcimer 表示,希望在 2028 年完成一台原型机,随后开发更大规模的系统,目标是实现输出能量至少与输入能量持平。公司计划在 2030 年代中期建设首座商业规模的聚变电厂。
