连续运行的回旋管将为毫米波钻井提供动力，旨在触及深层超热地热资源。

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Quaise Energy正借助为聚变反应堆开发的硬件，帮助钻入地球一些最热的地下岩层，而无需使用传统钻头。

京都聚变工程公司（Kyoto Fusioneering，简称KF）已收到Quaise的订单，订购一套回旋管系统，用于为其毫米波钻井技术提供动力。该系统产生高功率电磁波，可在钻孔推进过程中烧蚀或汽化岩石。

Quaise正在开发这一方法，以触及超热地热资源——其深度和温度使传统机械钻井变得困难或不经济。由于能量以毫米波形式从地面传输，该方法不需要在孔底放置钻井硬件。

该协议于8月17日签署，标志着KF的等离子体加热技术首次获得聚变行业以外的商业订单。该技术最初开发的原因是聚变实验需要强大的电磁波将等离子体加热到极端温度。

聚变硬件钻得更深

该系统的核心是回旋管，一种能够产生高功率毫米波的专用真空电子器件。Quaise计划将这种能量导入地下，将岩石加热到足以使其被移除的程度，从而替代传统钻头的机械切削作用。

该公司的钻井概念源自麻省理工学院（MIT）十多年的研究。获取超热岩层可使地热项目利用温度高得多的资源，并有可能产生大量持续电力。

KF已经制造了工作频率从28 GHz到236 GHz的回旋管。其聚变项目包括为英国原子能管理局的MAST Upgrade提供两台双频单元，以及为Tokamak Energy的ST40提供一套1兆瓦系统。

该公司还已为美国能源部的DIII-D国家聚变设施提供了两台回旋管中的第一台。它已完成面向德国Wendelstein 7-X仿星器和ASDEX Upgrade的1.5至2兆瓦级系统的设计。但钻井带来了不同的工程挑战。

毫米波连续运行

许多现有聚变实验仅以持续数秒的脉冲方式运行。然而，地热钻井系统需要其毫米波源在钻孔推进过程中持续运行。KF表示，Quaise订购的回旋管专为连续运行而设计。

这一要求也可能惠及未来的聚变发电厂。与当今的实验装置不同，商业反应堆预计将需要能够持续运行的等离子体加热设备。因此，为地热钻井制造连续运行的回旋管可能有助于开发两个行业都需要的技术。

自2024年以来，KF一直在日本NEDO深科技初创企业支持计划下，为超热地热应用研发高功率、连续运行的回旋管和电源。Quaise的合同是这项工作产生的首个商业订单。

“回旋管供应链必须大幅扩张，远超其当前规模，才能满足聚变的需求，而且必须在需求到来之前扩张，而不是之后。KF现在正在投资这一能力，并承接能够建设这一能力的商业工作。与Quaise的这项合作是其中的重要组成部分，”京都聚变工程公司等离子体加热集团首席执行官今井隆说。
KF计划利用该项目的经验支持下一代地热开发，包括获取深层高温资源的努力。

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