Недавно, амерички фотонички гигантКохерентани јапански Фарадаи 1867 Холдингс потписали су Писмо о намерама (ЛОИ) са циљем да повећају производњувисокотемпературни суперпроводник(ХТС) траке за широку употребу у широкој примени фузионих реактора, као и за помоћ у покретању транзиције зелене енергије. Кохерентни ексцимер ласери у Ова сарадња обећава шире примене.
У последњој деценији, брзо еволуирајућа перспектива енергије без угљеника довела је до напретка у токамак уређајима, а истовремено је подстакла повећану потражњу за високотемпературним суперпроводним магнетним тракама. Високотемпературне суперпроводне магнетне траке, кључна технологија у производњи ултра јаких електромагнета, имају своју примарну примену у фузионим реакторима са магнетним затварањем за ограничавање и контролу плазме. Значајно је да се Фарадаи Фацтори Јапан ЛЛЦ, јапанска подружница компаније Фарадаи 1867 Холдингс, појавила као водећи светски произвођач високотемпературних суперпроводљивих (ХТС) магнетних трака.
Цохерентов ЛЕАП ексцимер ласер, индустријски стандардни производ за пулсно ласерско таложење, дао је велики подстицај производном процесу високотемпературних суперпроводљивих трака.
Магнетна поља делују тако да ограничавају и контролишу наелектрисану плазму у токамак уређају, према Токамак Енерги-у, британском стартупу за фузију. Ова јака магнетна поља омогућавају плазми да се загреје до температура изнад 100 милиона степени Целзијуса - прага потребног да фузија постане комерцијално одржив извор енергије. Након тога, снажни магнети у сферичном токамаку омогућавају компактније затварање, повећавајући густину и снагу плазме уз избегавање скупе потребе за хлађењем течним хелијумом.
Снажна магнетна поља могу се генерисати пропуштањем великих струја око низа електромагнетних калемова који окружују плазму. Магнети су намотани оним што Токамак Енерги назива „пробојном“ високотемпературном суперпроводљивом магнетном траком.
Руковање функционалним премазима
Фарадаи Фацтори Јапан ЛЛЦ, подружница Фарадаи 1867 Холдингс, производи високотемпературне суправодљиве траке од 2012. Поменуто писмо намјере се односи на стратегију јапанске фабрике да задовољи глобалну потражњу за ХТС тракама, а Цохерент каже да потражња за таквим тракама Очекује се да ће траке порасти десет пута од сада до 2027.
Јапанска компанија користи таложење потпомогнуто јонским снопом (ИБАД), пулсно ласерско таложење (ПЛД), сребрно магнетронско распршивање и електрохемијско наношење бакра, што захтева неколико производних корака да би се направиле такве траке. Од њих, пулсно ласерско таложење (ПЛД) засновано на ексцимерима је једина доказана метода масовне производње за стварање филмова од ретке земље баријум бакар оксида (РЕБЦО) са квалитетима потребним за вишеслојне ХТС траке.
Пулсно ласерско таложење (ПЛД) је моћно средство за производњу висококвалитетних функционалних премаза", описује Фарадаи Плант на својој веб страници. Процес таложења је генерисан низом ласерских зрака који погађа мету на металној траци са тампон слојем на високој температуре.ХТС једињења су сложени оксидни материјали, а ПЛД метода игра важну улогу у производњи високотемпературних суперпроводних слојева са строго контролисаним саставом, дебљином и микроструктуром."
Писмо о намерама потписано са Цохерент-ом наводи стратегију за повећање могућности производње суперпроводника на високим температурама коришћењем ласера компаније "ЛЕАП".
Цохерент-ови ЛЕАП ексцимер ласери су индустријски стандард за програмабилне логичке уређаје који се користе у производњи ХТС трака," рекао је Цохерент. "ЛЕАП ласери су засновани на изворима аргон флуорида (АрФ), криптон флуорида (КрФ) и ксенонског хлорида (КсеЦл) на 193 нм, 248 нм и 308 нм, респективно, и испоручују излазне снаге до 300 В. Они су већ у употреби у низу индустријских апликација, као што су ласерски подизачи за производњу органских ЛЕД и МицроЛЕД дисплеја.
Беионд Фусион
Каи Сцхмидт, старији потпредседник пословне јединице Екцимер Ласер компаније Цохерент, рекао је: „Знамо да земље укључене у трку фузионе енергије напорно раде на убрзавању ланца снабдевања високотемпературних суперпроводљивих трака, који расте хиљадама километара годишње, у како би технологија фузије напредовала брзим темпом."
Са своје стране, Сергеј Ли, репрезентативни директор Фарадејеве фабрике у Јапану, додао је: „Радимо са Фарадејем 1867 више од једне деценије, а наши ласери су жељни да играју важну улогу у фази повећања производње ХТС трака . Области примене ХТС трака нису ограничене на фузионе реакторе- -Оне обухватају пренос енергије без губитака, авијацију и контејнерске бродове без угљеника, НМР системе без хелијума, напредне погонске системе свемирских летелица и још много тога. Ове апликације покрећу двоцифрени годишњи раст на тржишту ХТС трака, тако да је хитност улагања у производне капацитете ХТС трака јасна."
ХТС трака је једна од кључних технологија за реализацију магнетних затворених фузионих реактора попут токамака. Дизајни Токамака су једноставнији, компактнији и јефтинији за рад од претходних технологија. ХТС траке могу да раде на температурама у десетинама Келвинових опсега, елиминишући потребу за скупим системима за хлађење заснованим на неодрживој технологији течног хелијума. Очекује се да ће фузиони реактори са магнетним затварањем на крају бити у стању да генеришу гигавате електричне енергије без угљеника са нето добити од више од 10 процената и на тај начин могу играти важну улогу у глобалној транзицији на зелену енергију.
