پلاسما و پالس
در حالی که واکنشهای شکافتی که نیروگاههای هستهای سنتی را نیرو میدهند، اتمها را از هم جدا میکند، همجوشی با وادار کردن آنها به یکدیگر، در دمای بسیار بالا، برای غلبه بر نیروهای دافعه معمول اتمها در مجاورت نزدیک عمل میکند. این یک اتم جدید منهای کمی جرم تولید می کند که از دست دادن آن انرژی زیادی تولید می کند.
بیشتر آزمایشگاهها و استارتآپهای دیگر برای ایجاد شرایطی که در آن یک سری واکنشهای همجوشی پایدار رخ میدهد، به لیزرهای قدرتمند یا ماشینهای دونات شکل احاطه شده توسط آهنرباهای قدرتمند، معروف به توکامک، متکی هستند. اما Helion در حال توسعه چیزی است که آن را «سیستم همجوشی بدون اشتعال پالسی» مینامد، که فقط نیاز به همجوشی برای دورههای کوتاه دارد.
دستگاه این شرکت یک شتاب دهنده پلاسما به شکل هالتر شش در 40 فوت است. این دستگاه از آهنرباهای قدرتمندی برای گرم کردن مخلوط گاز استفاده می کند تا جایی که اتم ها از هم جدا می شوند و حلقه هایی از حالت ماده فوق العاده داغ به نام پلاسما در دو طرف دستگاه ایجاد می کنند.
این شرکت میگوید، آهنرباها سپس آن حلقهها را با سرعت یک میلیون مایل در ساعت به سمت یکدیگر به حرکت در میآورند و آنها را بیشتر در وسط دستگاه فشرده میکنند که باعث ایجاد دمای بیش از 100 میلیون درجه سانتیگراد میشود. این باعث واکنش های همجوشی می شود که در آن هسته ها با هم برخورد می کنند، پروتون ها و نوترون ها با هم ترکیب می شوند، ذرات مختلف آزاد می شوند و انرژی تولید می شود.
سایر روشهای همجوشی نیاز به یک مرحله اضافی برای تبدیل آن انرژی به الکتریسیته، از طریق روشهای مرسوم مانند گرم کردن آب یا سایر سیالات عامل به گازی دارند که یک توربین را تبدیل میکنند. اما کرتلی می گوید که فرآیند هلیون می تواند برق را مستقیماً بازیابی کند.
همانطور که پلاسما به گرم شدن و انبساط ادامه می دهد، میدان های مغناطیسی خود به میدان های مغناطیسی ایجاد شده توسط آهنرباهای اطراف دستگاه فشار می آورد. که جریانی از ذرات باردار را که در غیر این صورت به عنوان جریان الکتریکی شناخته می شود، از طریق سیم پیچ های الکترومغناطیسی مجاور هدایت می کند. و این به نوبه خود، یک دستگاه ذخیره انرژی معروف به خازن را شارژ می کند که آهنرباها را تغذیه می کند و آنها را برای ارسال پالس بعدی آماده می کند.
برای کار به عنوان یک نیروگاه، دستگاه هلیون باید بیش از آنچه برای پالس ها نیاز است، انرژی تولید کند. سپس آن انرژی اضافی به جریان متناوب تبدیل شده و به شبکه هدایت می شود.
کرتلی می گوید که ژنراتور تجاری برنامه ریزی شده از نظر فیزیکی بزرگتر از آخرین نمونه اولیه Helion نیست، اما به سیستم های اضافی برای خنک کننده، اتصالات برق و سایر اهداف نیاز دارد.