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Proxima Fusion脱胎于著名的马克斯·普朗克等离子体物理研究所 (IPP)，是德国六十余年公共资助聚变研究中首家也是唯一一家衍生公司。Proxima 拥有一支由顶尖物理学家和工程师组成的团队，致力于将深厚的科学专业知识与初创公司的敏捷性相融合。他们的使命清晰而雄心勃勃：建造世界上第一座商用聚变电站。这一目标正通过大胆结合先进研究和新兴技术（例如高温超导体、增材制造、机器学习和工业过程自动化）来实现。这项工作的核心是仿星器聚变的前景——如今，通过设计、仿真和生产的突破，这条途径已变得切实可行。
历史上，仿星器过于复杂，由于配置所需的变量数量过多，难以高效设计。托卡马克利用等离子体内部的电流来塑造磁场，而仿星器则不同，它完全依靠外部磁体将等离子体限制在三维形状中。由此产生的自由度对于手动甚至早期的计算机辅助设计方法来说都是一场噩梦。随着超级计算的出现，这一切都改变了。Proxima Fusion 更进一步，开发了 StarFinder，这是一个基于云的仿星器优化和设计平台，彻底改变了这一流程。它允许对准等动力学 (QI) 仿星器几何形状进行高速迭代，从而大幅降低成本并加快开发时间。通过 3D 打印进行模拟和快速成型相辅相成，为真正实用的仿星器模型铺平了道路。
这一进程中最重要的技术推动因素之一是高温超导体 (HTS) 的使用。传统超导体需要冷却至接近绝对零度，这使得其使用成本高昂，且在反应堆设计方面受到限制。而高温超导体材料则能够在更高的温度下工作，并能支持更强的磁场。这一技术优势意味着仿星器可以设计得更小巧，同时实现强大的等离子体约束。它还开辟了更广阔的设计空间，使工程师能够更灵活地塑造磁场，而无需面对通常会给托卡马克装置带来负担的操作限制。
ProximaFusion 仿星器开发时间表
Proxima Fusion 在QI-仿星器设计中特别运用了高温超导技术。这些配置消除了环形电流，有效地消除了可能导致托卡马克装置中断的电流驱动不稳定性风险。IPP 开发的关键原型 Wendelstein 7-X（W7-X）已经证明了这种方法的稳健性，并验证了其连续运行的可行性。基于这些发现，Proxima的 Stellaris 发电厂概念将高温超导磁体与准等动力磁结构相结合。它代表了一种新型的仿星器，不仅性能更卓越，而且更易于操作和维护。
Stellaris 的核心是一种整合的设计方法，它将电磁、结构、热和中子学模拟统一起来。不同于以往反应堆概念中通常各自为政地处理这些学科，Stellaris 将它们整合到一个统一、连贯的系统模型中。这种系统工程理念确保所有组件都根据具体情况进行优化，从等离子体行为到线圈应力再到热管理。最终，反应堆更加紧凑，单位体积的发电量比以往任何仿星器发电厂都更高。
实现这种集成的重大变革之一是增材制造，也称 3D 打印。传统的制造方法难以应对仿星器线圈和支架所需的复杂几何形状。增材制造技术能够直接利用聚合物、复合材料或金属高精度地构建复杂形状，从而突破了这一瓶颈。在 UST-2 仿星器的研发过程中，研究人员证明，可以打印聚合物和复合材料线圈框架，并用增强树脂填充，以实现优于 0.3 毫米的公差。同样，对 EPOS 仿星器线圈的测试表明，3D 打印铝结构能够将位置精度和磁性能保持在预测范围内。
向增材制造的转变加快了原型设计速度，并显著降低了成本。它能够快速测试新想法并快速实施改进——这在迭代至关重要的领域是关键优势。此外，它还为使用传统机械加工无法实现的新型材料和混合组件打开了大门。这些进步使得制造以前无法建造的设计成为可能，突破了聚变反应堆建造可行性的界限。
机器学习是ProximaFusion工具包的另一个重要组成部分。算法有助于优化磁配置、线圈几何形状、热公差，甚至材料使用。自动化进一步增强了这一生态系统，简化了从线圈绕制到质量保证的所有流程。得益于这些数字技术，长期以来被认为不切实际的仿星器建造工业化如今已触手可及。
选择仿星器而非托卡马克具有战略意义。托卡马克由于初始设计相对简单，历来在聚变领域占据主导地位，但它们在运行方面面临诸多挑战，包括脉冲式运行和易受突发中断的影响。相比之下，仿星器的设计旨在实现连续稳定的运行。其设计的复杂性——曾经的一大障碍——如今得益于先进的仿真和增材制造技术，已变得可控。这使得它们成为长期并网聚变电站的更可行的候选方案。
Proxima 的旗舰项目Stellaris 代表了所有这些创新的综合。它是首个将反应堆物理和工程的所有关键方面融入商业化设计的仿星器概念。岛式分流器排热系统（首次在 W7-AS 和 W7-X 上进行测试）已证明有效性，解决了持续等离子体约束中的一项关键挑战。紧凑的尺寸（得益于高温超导磁体）以及增材制造提供的精度，使其比以往任何仿星器都更接近实际部署。
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