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激光惯性约束聚变研究披露多项突破性成果

2015-08-20 08:46
逆光飞舞
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  记者从近日在成都召开的第十七届全国等离子体科技会议上获悉,中国工程物理研究院激光聚变研究中心科研团队,正利用我国神光Ⅱ、神光Ⅲ原型装置和刚建成的神光Ⅲ等系列装置的科研条件,在黑腔等离子体能量学、内爆动力学实验研究和聚变点火特色诊断技术等领域取得多项突破成果。

  激光惯性约束聚变,作为人类科学利用聚变能的“终极能源梦”解决方案之一,是采用激光作为驱动器压缩氘氚燃料靶丸,在高密度燃料等离子体的惯性约束时间内,实现热核聚变点火燃烧科学研究领域。

  在谈到我国神光系列装置激光聚变物理研究实验进展时,中物院激光聚变中心科技委副主任兼物理实验部主任江少恩说,针对聚变点火“黑腔”内等离子体不稳定的世界性难题,中心目前已提出了激光产生强磁场约束腔内等离子体、金泡沫抑制腔内等离子体等原创解决方案,并均获实验证实。前者是利用高能激光照射黑腔内壁,形成600特斯拉强磁场,产生百万至千瓦大气压压缩氘氚靶丸;后者可通过在黑腔内生成每立方米0.3克的金泡沫,抑制等离子体喷射一倍以上,实现等离子体速度减半。

  而在观测聚变点火反应的关键诊断技术攻关中,中心已独创或自主研发出内核双流线诊断技术、平响应X射线二极管、成像型任何界面速度干扰仪、太空舱式X光条纹相机等多项科学技术和设备。江少恩说,聚变点火中氘氚靶丸压缩后体积仅为100微米,反应过程仅10-9秒,要对聚变过程“看得更清楚、更细致”,其诊断设备必须达到响应时间10-11秒、分辨率5微米,上述系列关键诊断技术、设备的创新,将为未来激光惯性约束聚变研究进一步突破奠定重要基础。

  参会的中物院激光聚变研究中心副所长丁永坤认为,上述科研突破对解决部分聚变点火难题、检验我国点火靶设计使用的数值模拟程序等将发挥重要作用,并有力推动我国精密物理实验能力显著提升,“未来这些崭新解决思路和研究手段,将为人类实现聚变点火带来‘新希望’”。

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