近日，美国磁镜聚变初创商业聚变公司Realta Fusion宣布获得早期风险投资机构TitleTown投资，其磁镜技术开发有望获得突破。

TitleTown Tech TitleTown Tech成立于2019年，由Green Bay Packers和Microsoft合作设立，募资总额超过1亿美元。TitleTown是一家面向先进制造业、供应链与物流、跨行业技术等领域的早期(A轮及A轮之前)风险投资公司。投资主要面向美国中西部地区，尤其威斯康星州的企业。

Realta Fusion

Realta Fusion成立于2022年，由University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊校区)衍生而来，致力于借助在WHAM项目上积累的丰富经验开发一种紧凑、成本效益高、经过验证的磁镜聚变反应堆技术。当前，公司目标2030年之前设计和制造盈亏平衡轴对称镜(Break Even Axisymmetric Mirror，BEAM)，这是一种可以用作聚变体积中子源(Fusion Volumetric Neutron Source，FVNS)的简单磁镜。在此之后，Realta Fusion还计划2030年代中期快速建造一个基于串列磁镜技术的聚变试验工厂。

Realta Fusion的联合创始人兼首席执行官Kieran Furlong表示：“Realta的使命是提供既可扩展又实用的清洁能源解决方案，Titletown Tech和其他投资者的支持不仅有助于验证了我们的技术方法，还为我们提供了解决AI最大挑战之一(能源消耗)所需的战略资源”。

Realta Fusion自成立以来的关键事件：

2022年9月，公司从威斯康星大学麦迪逊分拆出来。

2023年5月，被美国能源部(DOE)认定为为7家公司之一，共同分享4600万美元的拨款，以推进聚变发电厂的设计和研发目标。是到2033年开发一个商业上可行的聚变试点项目。

2023年5月，顺利完成由Khosla Ventures牵头的900万美元种子轮融资。目前已经已经筹集了1,200万美元(不包含本次融资)。

2024年7月，其原型设备产生了等离子体，证明了威斯康星大学科研人员和Realta Fusion团队人员的在原型设计付出的努力取得进展。

磁镜技术原理

1950年代中期，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的Richard Post和前苏联库尔恰托夫研究所的Gresh Budker分别独立提出了磁镜约束的概念。简单来说，磁镜就是通过在两端使用较高的磁场，而在螺线管的中心使用较低的磁场来捕获带电粒子的线性约束装置。被捕获的粒子将沿着磁力线移动，并被两端较高的磁场反射。

磁镜聚变装置具有结构简单、磁流体稳定性强的优点，是磁约束核聚变走向商业化的一种重要潜在方案。但是其存在一个根本性的难题-端面损失问题，即能量约束时间太短(约ms级)，虽然上世纪50年代开始，人们提出了提高磁镜比、最小B位形、电势端塞、离子回旋共振加热等方法抑制端面损失，也取得了一系列进展，但距离劳森判据仍有3个数量级，如何提高能量约束时间目前仍没有得到有效解决。但磁镜类型进一步发展为简单磁镜、标准磁镜、串列磁镜。

简单磁镜：主要特点是两端磁场强、中间磁场弱，其能量约束时间主要取决于离子-离子碰撞率，根据理论计算和实验定标率，氘氚反应的能量增益因子Q=1时，需离子能量达100keV、磁镜比大于3。

标准磁镜：主要特点是采用最小B位形，可采用约飞(Ioffe)棒、垒球线圈和阴阳线圈等实现，其优点是抑制了宏观不稳定性，缺点是带来了新经典输运问题。

串列磁镜：后期人们设计了不同的端塞(end plug)抑制终端损失，将磁镜分为中心室、端塞室、锚室(anchor plug)等，形成了串列磁镜(tandem mirror)。串列磁镜提高约束的方法主要包括电势垒结构、气体动力阱和旋转磁场等。

电势垒指端塞室的电势高于中心室，从而较好地约束主等离子体。形成电势垒的方法包括提高端塞室的等离子体密度或电子温度。

气体动力阱指在碰撞参数区间，粒子约束时间将受装置长度的影响，从而增加长度延长约束时间。

旋转磁场方法在磁镜中的应用由中国科学技术大学的孙玄等提出，其思想是利用旋转磁场在子磁镜中反转磁场捕获逃逸粒子。

由于在简单磁镜中存在的双极势会使得离子的轴向约束变差，但是可以通过提高磁镜两侧的等离子体密度来构建一磁镜两侧较高电势的双极势阱来约束中心室的离子 。基于此，苏联的Dimov和美国的Fowler、Logan分别提出了串列磁镜(Tendem Mirror)的概念。简单来说，串列磁镜的等离子体约束系统由三个相连的镜室组成，中心磁镜用于进行核聚变反应，而两侧的子磁镜用于提高中心磁镜的等离子体约束。在保留了简单磁镜的大部分物理特性和优点的同时，串列磁镜有望解决简单磁镜低能量增益的难题。

中国的磁镜装置

简单磁镜 ：20世纪70年代核工业西南物理研究院研制了超导磁镜303，20世纪80年代中国科学院研制的电子环磁镜HER，这两者都属于简单磁镜。标准磁镜 ：核工业西南物理研究院曾在20世纪70年代建造了一台小型约飞棒式的标准磁镜。串列磁镜 ： 在孙玄教授的带领下，中国科学技术大学于2013年建成了我国最大的串列磁镜装置KMAX(Keda Mirror with AXisymmetry)，研究了磁镜装置中的离子回旋共振加热、旋转磁场改善约束、MHD稳定性、阿尔芬波加热和磁场重联等问题。该装置由中央磁镜与2个子磁镜组成，共设置中央真空室、锥形室、工字型室，以及波纹管等4种类型的真空室，真空室数量为13个。其中，中央真空室长2.5m，内径1.2m，磁喉处内径0.3m。