CNE 上海核博会
中国国际核聚变与核能源产业大会暨博览会
2025年7月16-18日 中国-上海

助力核聚变,院士高度评价国产自主MPCVD金刚石

作者:郜白浏览数:5
文章附图


今年3月30日,中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所自主设计、研制并拥有完全知识产权的磁约束核聚变实验装置——EAST全超导托卡马克装置——在面向聚变堆无涂层全金属壁条件下重复获得离子温度超过一亿度等离子体运行。这一里程碑性的重要突破,为探索未来聚变堆前沿物理问题奠定了重要的实验基础,对加快实现聚变能应用具有重要意义。而让装置内部温度达到上亿摄氏度,需要注入数十兆瓦的微波能量,而传输这种能量,离不开一种微波窗口材料——直径4英寸、厚度接近2毫米的金刚石——它来自河北普莱斯曼金刚石科技有限公司(普莱斯曼)。

有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)

普莱斯曼是由河北省激光研究所有限公司等投资成立的专业生产高质量CVD金刚石的科技创新型企业,公司成功研制了具有自主知识产权的直流电弧等离子体喷射CVD金刚石设备,以其生产的金刚石膜具有高热导率、高机械强度、低成本的特点,可用于光学窗口、散热衬底、砂轮修整工具坯料、拉丝模坯料、高耐磨涂层以及高音用扩音器喇叭膜等。


明星产品
CVD金刚石散热片

——热导率可达到:2000W/m.K;最大直径可以达6”;表面粗糙度可以做到小于3nm。除了热导率远高于常见的铜和铝等散热材料,优良的化学稳定性和耐磨性,尤其适合在极端环境下使用。



CVD金刚石光学(输能)窗口

——面积可达6”,透过率可达70%@10.6um。

可在从紫外光到红外光广泛的波长范围内工作,高透过率可减少能量损失,除了核聚变等高能物理实验,还能为光学仪器、激光系统、红外成像等领域提供高端解决方案。



结语

生产大尺寸高品质金刚石,需要更大的等离子体尺寸、更高的能量密度和更好的稳定性。普莱斯曼开发的装备和产品受到中国工程院院士李建刚高度评价:普莱斯曼自主研发的915兆赫/75千瓦MPCVD设备在国内率先合成聚变堆用兆瓦级微波窗口,窗口性能指标达到国外同类产品水平,可替代国外金刚石窗口应用于我国聚变工程研究。


关于普莱斯曼

普莱斯曼成立于2009年,是依托于河北省科学院及所有从事国家“863”金刚石项目的研发人员成立的高新技术企业,是致力于CVD金刚石设备研发、CVD金刚石产品生产工艺研究以及CVD金刚石加工及应用的专精特新企业。
直流喷射技术在散热产品的制作中具有生长速率快、热导率高、面积大、表面加工质量稳定等优势,所以可以批量提供各种面积、形状和不同表面质量要求的散热产品。公司拥有自主知识产权的直流喷射及大功率微波(915MHz)等离子技术,近几年在散热产品及微波光学窗口的生产及应用方面取得了较大的进步。在国外对我国此类产品管制的背景下,填补了国内的空白。公司推出可以媲美国外的大面积金刚石光学窗口,并且在不断迭代升级和完善,为半导体相关设备制造提供了重要保障。


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