金刚石热沉片，，，
，在核聚变研究前沿发挥关键作用

核聚变装置内部是人类所能创造的最极端环境之一。。
。以国际热核聚变实验堆（ITER）为例，
，，其等离子体中心温度高达1.5亿摄氏度，，
，，超过太阳核心温度的十倍。。此外，
，高通量的中子辐照（14.1 MeV）会像微观炮弹般持续轰击材料，，，导致其肿胀、、、、脆化、
、活化
；而氢、、、氦等粒子轰击则会引发起泡、、、
、剥层等表面损伤。
。
。。传统金属面对此等考验已近极限。。

金刚石集多种极端优异性能于一身：首先
，，，，室温下热导率高达2000-2200 W/(m·K)
，，
，，是铜的5倍，
，，，能在极短时间内将局部巨大热负荷扩散，，
，避免熔毁。。从室温到500°C
，，其热导率下降缓慢，
，，远超其他材料。。。。同时
，，它耐高温（在惰性气氛中可稳定至1400°C以上），，热膨胀系数极低，，
，，热应力小。。

其次，，，拥有卓越的力学与抗辐照性能。。作为最硬物质
，，，其耐磨性无与伦比。。。更关键的是，，，
，其强共价键结构对中子辐照有独特响应：尽管高剂量辐照也会产生缺陷，，但部分损伤在一定温度下（>500°C）可发生“退火”自修复。。研究表明
，，，经过特定剂量中子辐照后，，
，某些金刚石样品甚至能保持优于钨的抗侵蚀能力
。
。

第三，
，
，具备优异的光学与电学特性。
。
。从远红外到紫外，
，，宽达225 nm至远红外的极宽透光波段，
，
，使其成为等离子体诊断中激光窗口、、、、微波窗口、、光谱窗口的理想材料。。。其优异的绝缘性和高速电荷载流子迁移率，，
，也使其成为聚变中子探测器（如金刚石中子探头）的首选材料之一
。。

第四
，，最后
，
，低活化与低滞留特性。。。。金刚石（碳元素）在聚变中子辐照下产生的放射性同位素半衰期相对较短，，，符合聚变堆“低活化”要求，
，，有利于废料处理和远程维护。。其对氘氚燃料的滞留也远低于金属材料，，有利于燃料循环。。
。

目前，
，
，金刚石已在多个聚变研究前沿发挥关键作用

在高功率毫米波传输窗口方面
，，这是当前最成熟且至关重要的应用。
。聚变装置如ITER使用兆瓦级毫米波（如170GHz）进行等离子体加热和电流驱动。
。。传统窗口材料面临热应力破裂风险。。。这确保了加热波高效、、可靠地注入等离子体，，是聚变堆持续运行的生命线。。

在等离子体诊断窗口与镜片领域
，，用于观测等离子体核心温度分布的“汤姆逊散射诊断”系统中，，高功率激光进出真空室需要极耐高温、
、抗污染且透光性极佳的窗口。。。金刚石窗口完美胜任，，，，保障了诊断的精度与可靠性。。。此外，，聚变堆面向等离子体的第一镜也可能采用抛光金刚石，，，因其抗侵蚀能力能保持镜面光洁
，，确保长期诊断准确性。。。

在高性能聚变中子探测上，
，金刚石探测器响应速度快、、抗辐照、
、耐高温
，，，且对γ射线不敏感，
，能实时精确测量聚变中子通量
、、能谱和时空分布，，，，是监测聚变反应率、、、、理解燃烧等离子体物理的关键“眼睛”
。
。。。针对局部极高热负荷区域（如偏滤器靶板），，，金刚石复合材料或涂层是极具潜力的解决方案。。金刚石以其高强度
、
、、、高导热和从紫外到红外的宽透光性，，，，成为不二之选，，，承受了极高的激光通量，，，，保障了内爆对称性。。

从宏观视角看
，，金刚石在核聚变中的应用，，
，是人类利用极端材料驾驭极端能源的典范
。。它不仅是工程问题的解决方案，，更可能催生新的聚变堆设计理念，，，例如，，基于金刚石窗口和高导热装甲的更高功率密度、
、
、更紧凑的聚变装置。。
。。

圣宝莱生物是一家专注于宽禁带半导体材料研发、、、、生产和销售的国家高新技术企业，，核心产品有多晶金刚石(晶圆级金刚石、、金刚石热沉片、、、、金刚石窗口片、、、金刚石基复合衬底)
、、、单晶金刚石(热学级、、、光学级、、、、电子级、
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、硼掺杂、、、氮掺杂)和金刚石复合材料等，，引领金刚石及新一代材料革新，，
，，赋能高端工业化应用
，，，公司产品广泛应用于激光器、、GPU/CPU、、、、医疗器械、、、5G基站、、、、大功率LED、、、、新能源汽车、、新能源光伏、、、、航空航天和国防军工等领域。。