今年3月30日,中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所自主設(shè)計(jì)、研制并擁有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的磁約束核聚變實(shí)驗(yàn)裝置——EAST全超導(dǎo)托卡馬克裝置——在面向聚變堆無(wú)涂層全金屬壁條件下重復(fù)獲得離子溫度超過(guò)一億度等離子體運(yùn)行。這一里程碑性的重要突破,為探索未來(lái)聚變堆前沿物理問(wèn)題奠定了重要的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),對(duì)加快實(shí)現(xiàn)聚變能應(yīng)用具有重要意義。而讓裝置內(nèi)部溫度達(dá)到上億攝氏度,需要注入數(shù)十兆瓦的微波能量,而傳輸這種能量,離不開一種微波窗口材料——直徑4英寸、厚度接近2毫米的金剛石——它來(lái)自河北普萊斯曼金剛石科技有限公司(普萊斯曼)。
有“人造太陽(yáng)”之稱的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(EAST)
普萊斯曼是由河北省激光研究所有限公司等投資成立的專業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量CVD金剛石的科技創(chuàng)新型企業(yè),公司成功研制了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的直流電弧等離子體噴射CVD金剛石設(shè)備,以其生產(chǎn)的金剛石膜具有高熱導(dǎo)率、高機(jī)械強(qiáng)度、低成本的特點(diǎn),可用于光學(xué)窗口、散熱襯底、砂輪修整工具坯料、拉絲模坯料、高耐磨涂層以及高音用擴(kuò)音器喇叭膜等。
明星產(chǎn)品
1.CVD金剛石散熱片
熱導(dǎo)率可達(dá)到:2000W/m.K;最大直徑可以達(dá)6”;表面粗糙度可以做到小于3nm。除了熱導(dǎo)率遠(yuǎn)高于常見的銅和鋁等散熱材料,優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和耐磨性,尤其適合在極端環(huán)境下使用。
2.CVD金剛石光學(xué)(輸能)窗口
面積可達(dá)6”,透過(guò)率可達(dá)70% 10.6um。可在從紫外光到紅外光廣泛的波長(zhǎng)范圍內(nèi)工作,高透過(guò)率可減少能量損失,除了核聚變等高能物理實(shí)驗(yàn),還能為光學(xué)儀器、激光系統(tǒng)、紅外成像等領(lǐng)域提供高端解決方案。
結(jié)語(yǔ)
生產(chǎn)大尺寸高品質(zhì)金剛石,需要更大的等離子體尺寸、更高的能量密度和更好的穩(wěn)定性。普萊斯曼開發(fā)的裝備和產(chǎn)品受到中國(guó)工程院院士李建高度評(píng)價(jià):普萊斯曼自主研發(fā)的915兆赫/75千瓦M(jìn)PCVD設(shè)備在國(guó)內(nèi)率先合成聚變堆用兆瓦級(jí)微波窗口,窗口性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平,可替代國(guó)外金剛石窗口應(yīng)用于我國(guó)聚變工程研究。