金刚石膜应用之：人造太阳

随着人们生活水平的提高，大众的环保意识逐渐增强，对清洁能源的需求也日益凸显。目前我国可再生能源年开发利用量仅占能源消费总量的约26%，仍有巨大的开发空间。核能是人类最具希望的新能源之一，发达国家的核能利用率已超过40%，而我国只占不到3%。

宽砂带,锆刚玉砂带,碳化硅砂带,堆积磨料砂带,陶瓷磨料砂带,棕刚玉砂带

人们开发核能的途径有两条：一是重元素的裂变，如铀的裂变；二是轻元素的聚变，如氘、氚、锂等。重元素的裂变技术，己得到实际性的应用，但重元素具有放射性，日本福岛核电站的教训让人们谈核色变。相比之下，轻元素的聚变技术无污染，原料来源丰富，蕴含着巨大潜力。

氘和氚都是氢的同位素。它们的原子核可以在一定的条件下，互相碰撞聚合成较重的原子核-氦核，同时释放出巨大的核能（E=MC2）。据计算，每升海水中含有 0.03克氘。这0.03克氘聚变时释放出的能量相当于300升汽油燃烧的热量。海水的总体积为13.7亿立方公里，共含有几亿亿公斤氘。这些氘聚变所释放的能量，可以保证人类上百亿年的能源消耗。

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造成这一现状的原因是我国高功率微波CVD金刚石膜制备技术的落后。国内近年来虽然在2.45GHz微波CVD技术方面取得了较大进展，但在915 MHz高功率微波CVD技术研究方面却一直处于空白。直至近几年，河北省激光研究所、河北普莱斯曼金刚石科技有限公司联合北京科技大学唐伟忠教授终于成功研制了915MHz/75kW高功率微波CVD装置，并在国内首次制备了直径127mm，厚度接近1mm的高品质金刚石膜微波窗口材料，其热导率超过20W/cm·K，介电损耗小于tgδ＜10-4。虽然这一指标能够满足部分国内金刚石膜用户需求，但距离核聚变反应堆兆瓦级微波窗口的应用要求还有较大差距。希望在不久的将来我们能够实现这一产品的国产化，助力国家核聚变反应堆（人造太阳）计划的快速发展，早日实现我国清洁高效核能的大规模应用，让祖国的天更蓝，水更清，人民生活更美好。