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知行合一 开放联合——高功率激光物理联合实验室成立30周年侧记

2017-01-26 00:57
野明月
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1986年,中国科学院和中国工程物理研究院为进一步发展我国激光聚变的研究事业,在上海光机所成立了高功率激光物理联合实验室,开拓了中国激光聚变研究的新纪元。

30年来,在党和国家领导人的亲切关怀下,在中科院和中物院的共同领导下,高功率激光物理联合实验室已经发展成为中国ICF研究中一个达到国际先进水平的研究基地,对推动中国激光聚变研究发挥了决定性的作用,使得我国在该领域的研究走到了世界前列。

同时,这也是我国科学界跨部门联合协同发展的典范,更应该看到,这是中国特色科研体制的一种实践!

应该记住,中国科学界两位德高望重的老前辈王淦昌先生和王大珩先生真知灼见和倾心推动,才平息了各类争议,促成了高功率激光物理联合实验室的成立。当年如果没有两位王老的这一壮举,我国激光聚变研究绝无可能成为世界的强国!

也应记住,中国科学院、中国工程物理研究院和原国防科工委有关领导的鼎力支持,联合实验室首任主任邓锡铭先生尽心协调,不仅促成了联合室的成立,还成立了实验室的管理构架——管理委员会和学术委员会,有力保障了实验室的发展。

  

图 左图为王淦昌先生,右图为王大珩先生。

1986年7月,时任国防部长张爱萍将军满怀激情地为实验装置提笔命名:“神光”。自此,激光12#装置正式命名为“神光”装置,以后研制的所有大型高功率激光装置都归入神光系列。

  

图 张爱萍将军与神光题词。

联合实验室及其前身从事激光聚变研究50余年,也是成立上海光学精密机械研究所的两大“基石”之一。联合室成立以来,先后建成了激光12号装置(神光I装置)、神光II装置、多功能第九路激光装置、神光II升级装置、高能拍瓦装置、飞秒数拍瓦装置等。2016年,“神光II”升级装置将全部完成。一个具有数万焦耳激光输出,并配备千焦耳能量拍瓦激光系统的研究平台已经投入运行,对激光聚变物理的研究探索,形成了国际上特有的多功能实验平台。

  

图 神光II升级装置。上图为神光II升级装置的放大器,下图为神光II升级装置的靶场。

联合实验室邓锡铭研究员、王世绩研究员、范滇元研究员和林尊琪研究员先后当选中国科学院或中国工程院院士。

  

图 从左到右依次为:邓锡铭院士、王世绩院士、范滇元院士和林尊琪院士。

神光I装置荣获1989年度中国科学院科技进步特等奖,荣获1990年度国家科技进步一等奖。

神光II装置荣获2003年度上海市科技进步一等奖,首届中国科学院杰出成就奖,荣获2005年度国家科技进步二等奖。

多功能第九路装置荣获2013年度国家科技进步二等奖。

联合实验室在高功率激光技术和物理方面,开创了很多奠基性的工作。

早在1973年,利用高功率激光在对氘冰靶和氘化锂靶实验时,在国内首次实现了中子发射,这标志着我国激光核聚变研究进入了世界先进行列的成果。

上世纪八九十年代,利用列阵透镜实现均匀照明,被国际上冠以“上海”方法,为状态方程和X射线激光的研究,奠定了坚实的基础,在该领域的研究始终走在世界的前列。

本世纪初,在神光II装置上,配置了多功能主动诊断探针激光,为后续国家任务的确立奠定三大实验基础。

近期,利用神光升级装置,开展了快点火前期研究,得到了达到国际最高值的中子产额。

在联合室的发展历程中,始终把握着两条主线。第一条主线是为ICF研究提供先进的实验平台而进行的高功率激光技术的研究与发展。另外一条主线就是完成管委会所下达的指令性实验任务,每年能提供500有效发次。

近年来实验室更加注重国际合作交流,逐步开放一些发次,用于国际用户。神光II系列装置的综合性能得到了国内外用户的高度评价,是国际上同类装置中的翘楚。

表 2010年—2015年神光II系列装置实验成功率

  

联合实验室在X光激光研究、激光惯性约束聚变研究、高能量密度物理研究以及实验室天体物理研究等诸多领域,都取得了一系列国际一流的重大成果。2015年,合作研究者上海交通大学张杰院士荣获国际聚变领域的最高奖——泰勒奖。

  

图 天体物理实验

联合实验室始终把国际合作作为自身发展的参照,多年来与国际同类实验室和大学保持了深入的交流与合作。走出去、请进来,是联合室科研活动的一个传统,又是创新实践中又一举措。神光装置建成后,我们与日本大阪大学激光研究所开展了一系列的交流合作项目。

1998年4月,由王世绩先生带领的科研组在日本Gekko XII装置上进行的类镍镱靶X光激光实验中获得了当时国际上亮度最高的短波长超强X光激光输出。

2008年9月,由中日韩三方八个研究单位组成的联合实验组在“神光II”装置上成功进行了无碰撞冲击波实验。

最近几年,联合室还加强了与欧洲在强激光研究方面的交流。神光装置可靠优质的性能得到了国际同行的高度认可。2009年12月,上海光机所与XXX国家原子能研究中心签订了“高功率激光技术合作项目合同”,由联合室具体负责为该国研制National Laser Facility(简称NLF),标志着我国在高功率激光工程技术方面的工作已经走在世界前沿。

回顾历史,是让后来者知道过去,知道了历史才会珍惜当今;回顾历史,不是谈古论今,而是知道传承,更好地展望和开创未来。中国的激光聚变研究遇到了一个前所未有的机遇期,同时也面临着艰巨的技术瓶颈。回想起两位王老的教诲:合则成,分则败,深感大科学研究中体制机制的重要性,好的体制机制可以创造出奇迹,联合实验室就是一个典范。

联合实验室传承到我们已经是第三代了,我深深地感到联合实验室有一种内在的精神,几十年来一直引领着联合实验室的发展,知行合一与开放联合是对这种精神的一种诠释。


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