2850万美元！美国能源部支持SLAC开展高功率激光聚变研发

2023-10-31 14:21

最近，美国能源部SLAC国家加速器实验室在等离子体物理和聚变能方面的研究和技术开发工作，获得了LaserNetUS高达2850万美元的支持和推动。

据悉，美国能源部科学办公室拨款2850万美元用于推进发现科学和惯性聚变能，其中包括一项为期三年的拨款，用于在SLAC直线加速器相干光源（LCLS）上开发和运行极端条件下的物质（MEC）仪器。

自2012年以来，MEC一直是高强度激光实验的所在地，并于2018年作为创始成员加入了LaserNetUS网络。美国能源部的新资金将额外的重点放在建立开发惯性聚变能源所需的科学和技术上。

去年，国家点火装置的核聚变突破确立了惯性聚变能的潜力。在这种能源中，可以通过用强大的激光加热和压缩燃料颗粒来产生净能源。

MEC部门负责人兼首席科学家Gilliss Dyer表示，从那时起，该领域的科学家们聚集在一起，确定了实现这种潜在未来能源的最重要的基础研究需求。美国能源部办公室的科学研讨会就这一主题发表了《IFE基础研究需求报告》（IFE Basic Research Needs Report）。

Dyer表示：“MEC将首次通过能力和配置的开发，通过LaserNetUS的推广，以及为此类研究分配专用设施来强调惯性聚变能的优先研究。目标是提供高达50％的MEC光束时间，用于与惯性聚变能相关的实验。”

通过开发新一代更热、更密集的等离子体诊断技术，MEC和其他设施的网络活动也将为MEC的重大升级奠定基础。

除了惯性聚变能科学之外，高功率、高强度激光在基础研究、制造和医学方面有着广泛的应用。例如，它们可以用来产生用于癌症治疗的高能粒子束，也可以用来检测环境中的微量元素。

SLAC的MEC仪器也使在恒星和巨行星中心发现的极热、致密物质的独特研究成为可能。该仪器的光学激光器——一个用于研究热的、动态的等离子体，另一个用于驱动材料中的冲击波来研究高压——与LCLS的世界领先的X射线激光束相结合，产生了许多科学成果，发表在当下的一些主流期刊上。

LaserNetUS是由美国能源部科学办公室的聚变能源科学项目建立的。它为美国和国外的研究人员提供了开放和免费访问美国和加拿大各地大学和国家实验室最强大的激光器的机会。该网络目前拥有1200多名成员。LaserNetUS的管理于2021年集中在SLAC，并已任命SLAC的科学家Chandra Breanne Curry为联盟的第一位协调员。