石墨烯如何帮助解决能源危机

由于目前对欧洲及其他地区天然气和石油供应安全的担忧，最大限度地利用低排放来源发电的需求重新成为人们关注的焦点。核能提供了一种可靠的低排放电力来源，以减少我们对世界其他地区化石燃料的依赖，但其对环境的影响经常受到质疑。

磁约束聚变提供了一种受控聚变的手段，没有常规核电站对环境的严重影响。此外，这种方法还具有长期可持续性，仅依靠向燃料反应堆供应更容易获得的氢同位素。

使用大环形磁场捕获等离子体进行聚变的概念在几十年前首次提出。几十年来，人们已经进行了广泛的实验工作，但产生足够大的磁场来限制等离子体被证明是有问题的。

重大的技术进步，特别是在磁约束方面，现在终于使其在商业上可行。这意味着：

• 进入壁垒不像以前那么大了。
• 反应堆建设所需的时间框架越来越短（大约5到10年，而不是25年以上）。
• 财务支出减少了，投资回报可以更快地看到。

因此，磁约束聚变不再仅仅是政府资助的大型企业，而是正在成为私营公司的目标。随着一个令人兴奋的新市场现在向这些公司开放，他们希望获得竞争优势 – 而高精度的实时磁场映射提供了一种方法。

当前的磁体映射技术

用于映射磁约束聚变场的现有霍尔传感器技术有许多缺点。其中最重要的是不可能将它们放在原地。造成这种情况的主要原因之一是它们无法直接暴露在所涉及的低温（由于使用了超导磁体，温度降至40-50K）或大磁场中。相反，这些传感器必须封装在暖孔插件中。不过，这种技术仅适用于在没有发生聚变反应时绘制磁场。

另一种选择是基于软件的。这也不理想。创建相对准确的模型需要很长时间，并且仍然不如使用实际测量数据那么好。因此，现有的技术都不是那么有效。

全新的独特战略

Paragraf GHS传感器足够坚固，可以在低温水平下工作，从而实现原位测量。我们的传感器也覆盖了更广泛的特斯拉范围，因此不需要在反应堆设计的不同部分使用不同的设备类型。它们具有比标准霍尔传感器更高的分辨率，因此可以确定现场的较小变化。这是由于所使用的石墨烯传感元件的高灵敏度，以及其2D结构（避免平面霍尔效应问题）。它们还具有更好的线性度，并且不会随时间推移表现出传感器漂移或出现迟滞问题。

积极影响

通过使用Paragraf GHS传感器进行现场测绘，将为反应堆制造商带来以下好处：

• 他们能够获得的数据的质量将得到提高。
• 对设计的修改将更容易实施，从而能够改善反应堆性能和提高电力输出。
• 实验和校准工作所占用的时间将缩短（测试完成后无需解构所有内容）。
• 制造时间将加快，部署将更快开始。

一旦聚变启动并运行，发电公司也将通过以下方式从这些传感器中受益：

• 能够实时持续监控其反应堆，以便它们以峰值功率运行。
• 拾取等离子体中的任何波动，然后通过调整磁场来抵消它们 – 以保持限制条件并保持等离子体稳定。
• 访问数据，帮助他们在优化反应堆运行方面做出更明智的决策。

Paragraf已经可以利用向高能物理客户提供基于石墨烯的磁性传感器的成功记录。我们一直与包括CERN和NPL在内的知名科学研究机构合作。我们的设备已经由参与几个磁约束聚变项目的公司进行采样。通过采用我们的技术，他们完成反应堆安装的路线肯定会更快。