侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

新官上任 美国超级激光器项目能否“涅槃重生”

  国家点火设施的激光是从一个相对较小、能量较低,并且比较呆板的盒子里发射出来的。这个激光器呈固体状态,跟传统激光指示器没有多大区别,不过它们发射的光波波长不一样,前者是红外线,后者是可见光。

  20.高能灯管


高能灯管

  高能灯管(flashlamps)跟照相机里的灯管一样,但是前者的体积超大,它可以用来激发激光。每束光束刚产生时,强度仅跟你的激光指示器发出的激光强度一样,但是它们在二十亿分之一秒内,强度就能曾大到500太拉瓦,大约是美国能量输出峰值时功率的500倍。

  这一结果是能实现的,因为该实验室里拥有巨大的电容器,里面储存了大量能量。这个电容器非常危险,当它充电后,这个房间将被封闭,禁止任何人靠近,以免出现高压放电现象,伤着来访的人。

         二、详解美国国家点火装置

        该激光聚变装置2009年5月29日在美国加利福尼亚州北部的利弗莫尔劳伦斯国家实验所举行落成典礼。这一装置能产生类似恒星内核的温度和压力,并使美国在无需核试验的情况下保持核威慑力。据利弗莫尔劳伦斯国家实验所发表的新闻公报,这个激光聚变装置名为“国家点火装置(NIF)”,被安置在一幢占地约3个橄榄球场地的10层楼内。

  加州州长施瓦辛格在落成典礼上发表讲话说,这一激光系统的建成是加州和美国的伟大成就,它将有可能使美国的能源结构发生革命性变化,因为它将教会人们驾驭类似太阳的能量,使其转变成驾驶汽车和家庭生活所需要的能源。

  国家点火装置共有3个任务:

  第一个任务是让科学家用它模拟核爆炸,研究核武器的性能情况,这也是美国建设国家点火装置的初衷,即作为美国核武器储备管理计划的一部分,保证美国在无需核试验的情况下保持核威慑力。

  第二个任务是使科学家进一步了解宇宙的秘密。科学家可使用国家点火装置模拟超新星、黑洞边界、恒星和巨大行星内核的环境,进行科学试验。这些试验大部分不会保密,将为科学界提供大量此前无法获取的数据。

  第三个任务是保证美国的能源安全。科学家希望从2010年开始借助国家点火装置来制造类似太阳内部的可控氢核聚变反应,最终用来生产可持续的清洁能源。公报说:“国家点火装置所产生的能量远大于启动它所需要的能量,这是半个多世纪以来核聚变研究人员一直梦寐以求的‘能量增益’目标。如能取得成功,将是有历史意义的科学突破。”

  实验过程

  先将外部激光增强10000倍,然后将一束激光分离为48束激光,再增强,进一步分离为192束激光,其总能量增加到原来能量的3000万亿倍,再聚焦到直径为3毫米的氘氚小丸上,产生1亿度的高温,压力超过1000亿个大气压,进而引发核聚变。每束激光发射出持续大约十亿分之三秒、蕴涵180万焦耳能量的脉冲紫外光——这些能量是美国所有电站产生的电能的500倍还多。当这些脉冲撞击到目标反应室上,它们将产生X光。这些X光会集中于位于反应室中心装满重氢燃料的一个塑料封壳上。X光将把燃料加热到一亿度,并施加足够的压力使重氢核生聚变反应。释放的能量将是输入能量的15倍还多。这是因为激光在镜面之间来回反射,并通过3000块磷酸盐玻璃,其中的钛原子会使激光束扩大。利弗莫尔有850名科学家和工程师。另外大约有100名物理学家在那里设计实验。NIF的问题是它的激光每几小时只能发射一次。Mercury激光的方案已经在计划中。它不一定比NIF更大,它的目标是每秒钟发射10次脉冲。

<上一页  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  下一页>  余下全文
声明: 本网站所刊载信息,不代表OFweek观点。刊用本站稿件,务经书面授权。未经授权禁止转载、摘编、复制、翻译及建立镜像,违者将依法追究法律责任。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

    激光 猎头职位 更多
    文章纠错
    x
    *文字标题:
    *纠错内容:
    联系邮箱:
    *验 证 码:

    粤公网安备 44030502002758号