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历史上的今天 回顾中国巨型激光器项目

        详细解析我国神光装置

  一、神光历程

  1964年,我国著名科学家王淦昌提出了激光聚变的设想:用高功率激光光束聚焦到热核材料制成的微型靶丸上,瞬间产生强高温与强高压,使被高度压缩的稠密等离子在扩散之前就完成全部核反应,即“惯性约束聚变”(简称ICF),这就要求研制高功率的激光发射装置。

  1964年中国科学院上海光学精密机械研究所(简称“上海光机所”)成立,即根据国家总体部署,围绕研制高功率激光装置这个目标,开展了一系列艰苦的探索性研究。

  1965年,上海光机所开展高功率激光及其驱动的惯性约束聚变研究,建成了109瓦级钕玻璃四级行波放大的高功率激光装置。

  1973年建立了万兆瓦(1010瓦)级的高功率钕玻璃激光装置。

  1975年底建成了10万兆瓦(1011瓦)的六路高功率钕玻璃激光装置。

  1977年,中物院与上光所双边讨论,开始合作进行激光聚变研究。

  1981年,决定两院共建激光12号装置(后因张爱萍题字及更大规模系列装置的建立,改称为神光Ⅰ装置)。

  1983年,张爱萍致函上海市领导,要求支持激光聚变研究。

  1985年,激光12号通光,王淦昌、王大珩两位王老及芮杏文、江泽民等市领导来实验室视察祝贺。

  1986年,在两位王老倡导、两院领导支持下,成立高功率激光物理联合实验室。

  实验室打破部门所有制,实行管委会领导下的实验室主任负责制。实验室成立之初由中科院新技术局局长张宏任管委会主任,中物院于敏院士任学术委员会主任,中科院上光所邓锡铭和中物院激光实验室(上海激光等离子体研究所的前身)王世绩任实验室正、副主任。

  实验室主要从事高功率激光实验装置的工程研制和运行改进,高功率激光物理和技术的发展研究,以及激光等离子体物理研究。

  1987年,神光Ⅰ装置通过鉴定验收。这是一台两路钕玻璃激光实验装置,输出总能力为1.6kJ/1ns(1ω)。

神光Ⅰ装置

  1993年,激光聚变纳入国家高技术863计划,成立416主题(现804专题),中物院总工程师陶祖聪任首席科学家,贺贤土任秘书长。

  海口会议决定四家(中科院、中物院、863-410和863-416主题)支持建造神光Ⅱ装置,并提出装置的主要技术指标。

  1994年,签订神光Ⅱ装置研制合同。

  1995年,神光Ⅰ装置退役,神光Ⅱ装置建设正式启动。

  神光Ⅱ高功率激光实验装置(简称神光Ⅱ装置)是由中国科学院、中国工程物理研究院、国家高技术863-416主题、国家高技术863-410主题四方共同投资,由高功率激光物理国家实验室负责研制的,是国际上为数不多的大型高功率激光聚变实验平台。

  神光Ⅱ装置由激光器系统、激光自动准直系统、激光精密靶场系统、激光参数测量诊断系统、激光储能供电系统、精密装校及环境保障系统等组成。它是数百台套激光单元和组件的集成,并在空间立体排布成8条激光放大链,每条激光放大链终端输出口径为Φ240mm,8束基频激光输出能量总和逾6kJ/1ns,最高输出功率达到1013W,三倍频效率大于50%。就瞬时功率而言,比全国电站功率的总和还要大许多倍。

神光Ⅱ自动准直系统

神光Ⅱ智能库

神光Ⅱ靶场系统

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