Das britische Unternehmen Rockwood Composites hat am 8. Juni bekannt gegeben, dass es Kernkomponenten für Tokamak Energy's neuesten Kernreaktor ST40 erfolgreich zusammengebaut hat.
Die Kernkomponente besteht aus 24 internen Einheiten der Toroidfeldspule, wobei jede Einheit durch eine "Glasfaser-Prepreg / Kapton-Polyimidfilm / Glasfaser-Prepreg" -Schichtstruktur isoliert ist. Silikon-verstärkte Härtungssysteme werden verwendet, um die Position und den Druck des Härtungsprozesses zu steuern. Dies ermöglicht, dass die Luft und das Harz allmählich unterhalb der Kapton-Polyimidfilmschicht extrudiert werden, wodurch sichergestellt wird, dass Kapton fest verbunden werden kann, um eine gleichmäßige kontinuierliche Isolierschicht auf der Ringfeldspule zu bilden.
Die Dicke der Verbindungslinie muss genau kontrolliert werden. Eine Schicht aus trockenem Glasfasergewebe wurde verwendet, um die Bindungsliniendicke und das dispergierte Bindungssystem mit einer Bindungsdicke von 0,1 mm zu kontrollieren.
Rockwood verwendete diese Isolierung auf beide Magnetspulen in den Magnetfeldern des ST40. Auch werden ein Glasfaserprepreg und ein Kapton-Polyimidfilm während des Spulenwickelns spiralförmig überlappend zwischen den Spulen angebracht. Schließlich wird das gesamte Solenoid von einem Glasfaser-Prepreg umwickelt.
Rockwood liefert auch ein Niedertemperatur-Suspensionssystem für den ST40-Reaktor, der aus einer großen Anzahl von kundenspezifischen Kohlefaserbändern besteht. Die Technologie wird auch im weltweit größten und einflussreichsten Internationalen Thermonuklearen Experimentalreaktor (ITER) eingesetzt, an dem Ingenieure und Wissenschaftler aus 35 Ländern beteiligt sind.
Mark Crouchen, Betriebsleiter bei Rockwood, sagte: "Das Kernfusionsgerät erzeugt eine extreme Temperaturumgebung, die härter ist als jeder andere Bereich im Sonnensystem. Die Leistung des Verbundstoffs kann dem Gerät helfen, extrem hohe Temperaturen oberhalb der Kerntemperatur der Sonne zu erreichen . "
ST40-Projektmanager Graham Dunbar fügte hinzu: "Wir hatten echte Schwierigkeiten bei der Herstellung von starken Magnetkernkomponenten und das Rockwood-Ingenieursteam verwendete Verbundwerkstoffe, um die beste Lösung zu finden."
Das erfolgreiche Design des ST40 zeigt, dass es in einem kompakten, kostengünstigen Gerät eine Fusionstemperatur von 100 Millionen Grad Celsius erreichen kann.
