世界

米国の核融合は、3Dプリンティングのブーストを迅速な構築に導きます

米国エネルギー省のプリンストンプラズマ物理学研究所（PPPL）のエンジニアは、最先端の核融合エネルギーデバイスにおける重要なコンポーネントの組み立てに備えるために、新規で費用対効果の高い戦略を採用しています。 複雑なマグネットシステムの詳細な3Dプリントレプリカを作成することにより、National Spherical Torus Experiment-Upgrade（NSTX-U）チームは、融合エネルギーの将来に極めて極めて、よりスムーズでより速く、よりリスクの少ない建設段階を確保しています。 NSTX-Uのミッションに不可欠な巨大なマグネットバンドルである「ショーのスター」は、現在スペインで建設中です。このバンドルは、19フィートのトロイダルフィールド（TF）磁石と周囲のオーム加熱（OH）コイルで構成され、大きな球状トーラスの最高磁場を生成します。 その成功した操作は、コンパクトな球状のトカマクがフュージョンパイロットプラントへのより効率的なパスを提供できるかどうかを判断するための鍵です。 費用対効果の高い研究 2025年秋にこの複雑な巨人が到着することを予想して、PPPLチームは独創的な研究に変わりました。高さ40インチ、幅2フィートの赤いプラスチック3Dプリントモデルがマグネットバンドルの上部を正確に複製します。 「ハリウッドのセットで、TF-OH 3Dプリントを別の色に塗装した場合、マシンのように見えます」と、NSTX-UプロジェクトのシニアプロジェクトマネージャーであるTom Jernigan氏は述べています。 「それは私たちが今まで使った中で最高のお金です。」 この「ドレスリハーサル」アプローチは、プロジェクトの戦略の中心です。 「3Dプリントされたプロトタイプの使用は、リスクを軽減し、スケジュールを加速することに貢献してきました」と、NSTX-UプロジェクトディレクターのDave Michelettiは説明しました。 「これにより、コンポーネントが互いに収まることを積極的に確認し、最終アセンブリが開始されると再加工のリスクを排除できます。時間とお金の両方を節約できます。」 具体的には、現在のTF-OHモデルにより、エンジニアは、実験中に血漿温度が太陽よりも高温になると強力な磁石が過熱するのを防ぐ36の冷却水道線を綿密に事前に装着できます。同様の3Dモデルがバンドルの下部セクションに印刷されます。 建設のスケジュールの加速 綿密な事前フィッティングは、マシンの内部を保護する2,000のプラズマ向けタイルにさえ伸びており、チームは数千インチの許容範囲内での配置を保証します。 「チームによる多大な努力の後、すべてが非常にうまく集まっています」とミシェレッティ 追加した。 一方、スペインのElytt Energyでは、実際のTF磁石が形になっています。また、そこの技術者はプロトタイプを使用して、「パイの断片のように」4つの象限を組み立てることを伴う実際の磁石を構築する前に、各構造ステップをテストしました。 これらは現在圧縮されており、グラスファイバーに包まれ、ホット樹脂を注入して単一の固体磁石を形成します。これは、「主要なハードル」と呼ばれるシニアPPPLエンジニアであるDanny Caiが現在正常にクリアされました。その後、OHコイルはTF磁石の周りに巻かれ、同様の固化を受けます。 完了してPPPLに出荷されると、TF-OHバンドルはNSTX-Uに慎重に統合されます。 #米国の核融合は3Dプリンティングのブーストを迅速な構築に導きます