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光学历史上的今天(馆内原创)—— 中国“神光“II

日期:2021-04-07

19年前的今天,200247日,中国“神光Ⅱ号”(神光二号)巨型激光器研制成功。

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19857月,激光12号装置建成并投入试运行,次年被正式命名为神光Ⅰ。该装置是当时国内规模最大的用于激光等离子体物理和惯性约束聚变研究的实验装置,也是国际上为数不多的大型实验装置之一。它的建成是我国激光技术发展的一项重大成就,并使我国在激光惯性约束聚变的研究领域达到国际先进水平。

在建成的“神光Ⅰ”实验平台上,我国科学家开展了大量研究,获得多项国际一流水平的物理实验结果。神光装置建成并投入运行时,规模比神光Ⅰ装置扩大4倍。神光是当时国内规模最大,国际上为数不多的高性能、高功率钕玻璃激光装置,是我国探索利用可控核聚变技术,最终解决能源问题的重要科学实验装置。神光激光装置由数百套激光单元和组件集成,就瞬时功率而言,比全国发电量的总和还要大许多倍。

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200247日,中国“神光号”巨型激光器研制成功。神光装置采用了国产高性能元器件,独立自主解决了一系列科学技术难题,达到国际最先进的高功率固体激光驱动器水平,它的建成意味着我国在高新技术领域的综合能力上了一个新台阶。标志着中国高功率激光科研和激光核聚变研究已进入世界先进行列。如此精密的巨型激光器当时只有美国、日本等少数国家能建造。“神光号”的总体技术性能已进入世界前5位。

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建在中国科学院上海光机所的“神光号”,是在一个足球场大小的空间内集成了成百台光学设备。当8束强激光通过空间立体排布的放大链聚集到一个小小的燃料靶球时,在十亿分之一秒的超短瞬间内可发射出相当于全球电网电力总和数倍的强大功率,从而释放出极端压力和高温,引发聚变反应。而类似物理条件在自然界中只有在核爆炸中心、恒星内部或是黑洞边缘才能找到。

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“神光号”可用作科学实验,其释放的巨大能量在实验中产生的极端物理条件,对基础科学研究、高技术应用和确保国家安全的新技术的推出,均有重大意义。 这种激光器的未来前景也十分诱人。专家介绍说,核聚变是未来清洁能源的希望所在,估计到本世纪中叶,科学家可利用激光聚变技术,把海水中丰富的同位素氘、氚转化为巨大的、取之不尽的能源,这为我国科学家从海水中获得能源迈出了可喜的一步。

激光在反导作战时,地面激光装置是众多激光装置的集合,这种集合既可以在某处的单台装置内部增强其能量,也可以由多台部署于不同位置的激光发射装置组成,使地面发射的激光束在空间某区域汇集后攻击目标。这种技术的最大优点是:1、装置布置灵活,分布可密可散;2、战术灵活多变,对关键目标如核弹头可同时集合多台发射器进行聚集攻击以增加摧毁目标的概率;3、装置体积可大可小,大至地面的大型发射器,小到装在同步轨道卫星上,甚至可以装在战机上;4、技术扩展性强,激光不仅可以应用于反导,还可以用于精确打击目标,甚至还可以作为一种民用新能源,可见,这种防御性+攻击性+经济性的技术被称作“神光”是无可厚非的。


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核聚变可以产生巨大的能量。如果能控制聚变反应持续进行,就可以产生源源不断的能量。使用强大的脉冲激光束照射微型靶丸,即能释放出如同“人造太阳”般的大量聚变能,这就是人类获取能源的终极梦想——激光惯性约束聚变。神光Ⅰ、神光Ⅱ和神光Ⅲ实验装置,是我国在激光惯性约束聚变领域的重大科研成就。

精彩展项云浏览:光科馆第三展厅---神州光华中有神光激光装置这一展项,展项有神光Ⅱ号激光装置的靶室1:1实物模型展示,下面的视频展示的是神光Ⅱ号激光装置中激光逐级放大到瞬间迸发的过程。