美国聚变公司推进氘-氦-3聚变测试

美国聚变公司 (American Fusion Inc.) 8月27日公布Texatron聚变发动机 (Texatron Fusion Engine) 持续测试进展，并发布该装置在实现氘-氦-3(D-³He)聚变条件方面的计算与测试观察结果。该公司表示，测试项目正在评估约500千瓦和5兆瓦两种Texatron配置，核心技术路线为专有脉冲磁压缩。

Texatron研发重点是利用短时强电磁脉冲，在极短时间内压缩和加热等离子体，以同时创造高温、高压力和高密度以及一定约束时间等聚变所需条件。美国聚变公司称，其团队已开展可重复的磁约束测试，并实现约10万个大气压的峰值约束压力。公司下一步将继续表征实现氘-氦-3聚变点火及最终净能量增益所需的温度、密度和约束条件。

美国聚变公司首席技术官约翰·E·勃兰登堡 (John E. Brandenburg) 表示，实现可重复的高压脉冲等离子体条件，是Texatron发展路径中的关键环节。公司当前工作重点是继续提升温度、密度和约束特性，并对每次脉冲过程进行测量和验证。他同时强调，聚变取决于等离子体整体状态，而非单一测量指标。

美国聚变公司正在研究的氘-氦-3聚变，是指氘核与氦-3核发生聚变并产生高能带电粒子的过程。与传统稳态磁约束路线不同，Texatron采用脉冲磁压缩架构，目标是在每次脉冲期间形成所需聚变条件。公司此次评估了两种几何结构：约500千瓦开发模型采用11英寸腔室和约25.4毫米直径等离子体柱;约5兆瓦开发模型采用23英寸腔室和约50.8毫米直径等离子体柱。相关计算中，等离子体长度近似取相应腔室周长，峰值约束时间按1微秒建模。

此次分析设定的目标等离子体温度约为60 keV，相当于约7亿开尔文。美国聚变公司称，其计算结合了这一目标温度、约10万个大气压的峰值等离子体压力和1微秒峰值约束时间。但公司同时说明，达到约7亿开尔文或实现10万个大气压本身，并不能证明氘-氦-3聚变点火。真正点火还需要温度、等离子体密度和能量约束时间共同满足要求，并克服辐射、输运等能量损失。

根据公司计算，11英寸配置的等离子体体积约为445立方厘米，23英寸配置约为3720立方厘米，后者约为前者的8.36倍。在相同假设条件下，500千瓦配置对应的D+³He燃料离子总量约为1.88×10²⁰，估算每次脉冲发生约1.3×10¹⁵次氘-氦-3反应，计算总聚变能量约3.9千焦;5兆瓦配置对应燃料离子总量约1.57×10²¹，估算每次脉冲反应数约1.1×10¹⁶，计算总聚变能量约32.6千焦。

美国聚变公司特别说明，上述反应数、能量和瞬时功率数据均基于装置尺寸、几何结构和假定等离子体条件计算得出，并非实际测得的聚变输出、净能量增益或连续电力输出，也不应被理解为已实现聚变点火。公司认为，较大Texatron配置的潜在优势在于，在相同等离子体条件下可提供更多反应等离子体体积，但装置尺寸本身并不能触发聚变，关键仍在于密度、温度和约束时间构成的聚变三重积。

在约10万个大气压的等离子体压力下，简化磁压计算对应于等离子体β值为1时约160特斯拉的磁压。美国聚变公司表示，这一结果并不意味着Texatron需要传统意义上的160特斯拉外部磁体。Texatron属于脉冲电磁等离子体系统，其实际运行要求将取决于磁场几何结构、等离子体电流、磁场放大倍数、压缩比和脉冲特性等工程参数。

公司还表示，其新的临时组装和研发空间正在建设中，一台新的便携式真空室已于2026年8月26日运抵新设施，将用于支持后续Texatron实验。美国聚变公司执行主席布伦特·尼尔森 (Brent Nelson) 称，公司认识到距离实现点火或净能量增益仍有大量科学和工程工作要完成，但现阶段测试计划正在稳步推进。

美国聚变公司下一阶段分析将重点建立更精确的氘-氦-3点火目标，而不是依赖单一压力或温度指标。公司计划评估在约50至200 keV温度范围内，实现约1微秒及更长约束时间所需的压力和等离子体密度，并将氘-氦-3聚变产物、轫致辐射及其他主要等离子体能量损失纳入分析。该公司长期目标是将Texatron开发为可扩展的无碳聚变能源平台。