制氮机在可控核聚变中的角色突破:超纯氮气与等离子体约束的协同技术
来源:本站 时间:2025-07-22 浏览:5
行业背景
核聚变实验对氮气的特殊需求:超低温冷却(液氮)、真空腔体保护与等离子体杂质控制。
传统液氮供应的局限性:运输成本高、纯度波动大。
技术原理与创新
深冷制氮+PSA联用技术:液氮纯度提升至99.9999%,氧含量<0.1ppm。
氮气回收闭环系统:通过低温吸附捕获聚变反应中逸出的氚,减少放射性污染风险。
动态压力控制:配合托卡马克装置实时调节氮气流量,抑制等离子体不稳定性。
案例与数据
单日氮气消耗量:120吨;
集成氦气冷却的分子筛再生技术,能耗降低35%。
国际热核聚变实验堆(ITER)制氮系统设计:
中国“人造太阳”EAST项目:采用模块化制氮机,故障率下降70%。
未来挑战
聚变堆商业化后制氮机的微型化与耐辐射材料研发。