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  這是什么經(jīng)理 2017-08-22 00:00:00

  神光計(jì)劃1964年，王淦昌提出了研究激光聚變的倡議。上海光機(jī)所1965年開始用高功率釹玻璃激光產(chǎn)生激光聚變的研究。1973年5月，上海光機(jī)所建成兩臺功率達(dá)到萬兆瓦級的高功率釹玻璃行波放大激光系統(tǒng)，先后對固體氘和氘化鋰進(jìn)行了一系列打靶實(shí)驗(yàn)。首次在低溫固氘靶、常溫氘化鋰靶和氘化聚乙烯上打出中子。冷凍氘靶獲103中子產(chǎn)額。這項(xiàng)突破性成果，表明我國成功地實(shí)現(xiàn)了激光產(chǎn)生高溫高密度的等離子體，是我國激光核聚變研究的一個(gè)里程碑，標(biāo)志著我國在該領(lǐng)域的研究邁入世界先進(jìn)國家的行列。1974年，上海光機(jī)所研制成功毫微秒10萬兆瓦級6路高功率釹玻璃激光系統(tǒng)，激光輸出功率提高了10倍，中子產(chǎn)額增加了一個(gè)量級。1977年，上海光機(jī)所利用6束激光系統(tǒng)裝置（1011瓦），對充氣玻殼靶照射獲得了近百倍的體壓縮。使我國的激光聚變研究進(jìn)入了逐級論證向心聚爆原理的重要發(fā)展階段，為以后長期的持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。1980年，王淦昌提出建造脈沖功率為1012瓦固體激光裝置的建議，稱為激光12號實(shí)驗(yàn)裝置。1985年7月，激光12號裝置按時(shí)建成并投入試運(yùn)行。試運(yùn)行中成功地進(jìn)行了三輪激光打靶試驗(yàn)，取得了很有價(jià)值的結(jié)果，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。該裝置是ZG規(guī)模Z大的高功率釹玻璃激光裝置，在國際上也為數(shù)不多。它由激光器系統(tǒng)、靶場系統(tǒng)、測量診斷系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境工程系統(tǒng)組成。輸出激光總功率達(dá)1012瓦量級，即1萬億瓦；而激光時(shí)間只有一秒鐘的十億分之一到百億分之一。可用透鏡聚焦到50毫微米的尺寸上，能產(chǎn)生1017瓦/厘米2的功率密度。將這樣的光束聚焦在物質(zhì)的表面，可以產(chǎn)生千萬度的高溫，并由此產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波和反沖擊壓力。該裝置的高精度靶場系統(tǒng)，能適應(yīng)0.1毫米量級的微球靶、黑洞靶、臺階靶、各類X光靶等多種靶型的實(shí)驗(yàn)需要，并具有單束、雙束及兩路并束激光打靶的功能，為進(jìn)行激光核聚變新能源研究及其他多種物理研究得供了重要實(shí)驗(yàn)手段。1986年夏天，張愛萍將軍為激光12號實(shí)驗(yàn)裝置親筆題詞“神光”。于是，該裝置正式命名為神光I。1987年6月27日，神光I通過了鑒定。專家們一致認(rèn)為：裝置的綜合總體技術(shù)性能，達(dá)到了國際同類裝置的先進(jìn)水平。神光I的建成，標(biāo)志著我國已成為國際高功率激光領(lǐng)域中具有這種綜合研制能力的少數(shù)幾個(gè)國家之一，是我國激光技術(shù)發(fā)展中的一項(xiàng)重大成就。在該裝置上先后進(jìn)行了直接驅(qū)動和間接驅(qū)動熱核聚變實(shí)驗(yàn)，標(biāo)志著我國在該領(lǐng)域進(jìn)入世界先進(jìn)行列。1989年起，神光I直接驅(qū)動獲5×106中子產(chǎn)額，間接驅(qū)動獲104中子產(chǎn)額，沖擊波壓強(qiáng)達(dá)0.8TPa，獲近衍射極限類氖鍺X光激光增益飽和。1990年，神光I獲得國家科技進(jìn)步獎一等獎.1993年，國家“863”計(jì)劃確立了慣性約束聚變主題，進(jìn)一步推動了國家慣性約束聚變研究和高功率激光技術(shù)的發(fā)展。1994年，神光I退役。神光I連續(xù)運(yùn)行8年，在ICF和X射線激光等前沿領(lǐng)域取得了一批國際yi流水平的物理成果。1994年5月18日，神光Ⅱ裝置立項(xiàng)，工程正式啟動。2000年，神光Ⅱ裝置8路基頻達(dá)標(biāo)（8×1012瓦），開始試運(yùn)行打靶。2000年起，直接驅(qū)動獲4×109中子產(chǎn)額，間接驅(qū)動獲108中子產(chǎn)額，直接驅(qū)動沖擊波壓強(qiáng)達(dá)1.5TPa，間接驅(qū)動沖擊波壓強(qiáng)達(dá)3.7TPa，獲增益飽和類鎳銀和高強(qiáng)度類鎳鉭X光激光輸出。2001年8月，神光Ⅱ裝置建成，總輸出能量達(dá)到6千焦耳/納秒，或8太瓦/100皮秒，總體性能達(dá)到國際同類裝置的先進(jìn)水平。2001年，神光Ⅱ三倍頻達(dá)標(biāo)，圓滿完成兩輪三倍頻試打靶物理實(shí)驗(yàn)。2001年12月底，神光Ⅱ通過了鑒定與驗(yàn)收。2002年，神光Ⅱ獲上海市科技進(jìn)步獎一等獎，并入選2002年ZG十大科技進(jìn)展。2003年，神光Ⅱ獲ZG科學(xué)院杰出科技成就獎。2005年，神光Ⅱ獲國家科技進(jìn)步獎二等獎。2006年4月13日，用于神光Ⅱ的固體激光器的泵浦光源獲得第九屆ZGZL金獎，它新添的第9束激光輸出能量打破紀(jì)錄，較此前提高了5.8倍，離為核聚變“點(diǎn)火”更近一步。2006年，神光Ⅱ自投入運(yùn)行以來GX率、高質(zhì)量“打靶”已達(dá)3000余發(fā)，日韓等國科學(xué)家慕名前來合作實(shí)驗(yàn)。神光Ⅱ能同步發(fā)射8束激光，在約150米的光程內(nèi)逐級放大：每束激光的口徑能從5毫米擴(kuò)為近240毫米，輸出能量從幾十個(gè)微焦耳增至750焦耳/束。在激光靶區(qū)，強(qiáng)光束可在十億分之一秒內(nèi)輻照充滿熱核燃料氣體的玻璃球殼，急速壓縮燃料氣體，使它瞬間達(dá)到極高的密度和溫度，從而引發(fā)熱核聚變。神光Ⅱ已實(shí)現(xiàn)“全光路自動準(zhǔn)值定位”，實(shí)驗(yàn)中能及時(shí)糾正因震動和溫度變化而帶來的儀器微偏，使輸出激光經(jīng)聚焦后可精確穿過一個(gè)約0.3毫米的小孔，僅比一根頭發(fā)絲略粗一點(diǎn)。新運(yùn)行的“神光Ⅱ”第9路光束口徑，由前8路的每束190毫米增至310毫米，單路能量輸出達(dá)5100焦耳，為進(jìn)一步升級奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。神光Ⅱ?qū)崿F(xiàn)了國內(nèi)激光核聚變驅(qū)動器技術(shù)跨入國際先進(jìn)行列的質(zhì)的提升，將為實(shí)現(xiàn)我國激光核聚變點(diǎn)火工程作更大貢獻(xiàn)。2006年6月1日，863專家組組織有關(guān)專家在上海光機(jī)所對“神光II多功能高能激光系統(tǒng)（第9路）”項(xiàng)目進(jìn)行了階段驗(yàn)收。專家們認(rèn)為：該項(xiàng)目的技術(shù)指標(biāo)均已達(dá)到合同規(guī)定的指標(biāo)。文檔資料基本齊全，格式規(guī)范，符合要求；經(jīng)費(fèi)使用基本合理、符合有關(guān)管理規(guī)定，同意該項(xiàng)目通過“十五”階段驗(yàn)收。2006年12月24日，神光Ⅱ精密化技術(shù)研究項(xiàng)目通過了“863”ZT專家組驗(yàn)收。專家們認(rèn)為：該項(xiàng)目自1996年立項(xiàng)以來，針對神光Ⅱ裝置的特點(diǎn)，在角變調(diào)控鏡功率平衡調(diào)控技術(shù)、三級能量波形監(jiān)測和三參數(shù)綜合調(diào)控地新技術(shù)、三倍頻晶體光軸高精度匹配及偏光方向匹配新調(diào)試方法等方面做出了具有創(chuàng)新性的工作，使我國激光驅(qū)動器在激光功率平衡、激光打靶落點(diǎn)精度、準(zhǔn)方波脈沖輸出控制等三個(gè)精密化核心技術(shù)環(huán)節(jié)方面取得了實(shí)質(zhì)性的突破，已達(dá)到了國際同類技術(shù)的先進(jìn)水平。2007年9月29日，神光Ⅱ升級工程初步設(shè)計(jì)通過評審。評審專家組認(rèn)為該工程初設(shè)充分考慮了裝置升級的主要目的，原則上可行，項(xiàng)目提出的經(jīng)費(fèi)預(yù)算基本合理，同意工程初步設(shè)計(jì)通過評審。專家組建議進(jìn)一步優(yōu)化工程設(shè)計(jì)，充分重視關(guān)鍵技術(shù)問題，進(jìn)一步完善經(jīng)費(fèi)預(yù)算，加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)控制，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。2008年3月18日，上海光機(jī)所和德國慕尼黑國際博覽集團(tuán)聯(lián)合主、光學(xué)期刊聯(lián)合編輯部承的光學(xué)前沿——2008’激光技術(shù)論壇暨“2007ZG光學(xué)重要成果”發(fā)布會在上海召開。國家科技部副部長、ZG光學(xué)學(xué)會副理事長曹健林，ZG光學(xué)學(xué)會理事長周炳琨院士等專家出席了本次論壇，作為大會副主席，中科院上海光機(jī)所所長、聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室主任朱健強(qiáng)致歡迎詞。2008年10月25日，“神光II多功能高能激光系統(tǒng)”(簡稱第9路)通過驗(yàn)收。驗(yàn)收委員會由ZG科學(xué)院、ZG工程物理研究院、國家高科技863計(jì)劃ZT組聯(lián)合組成。驗(yàn)收會由高功率激光物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室管委會主任陰和俊、副主任張維巖和孫錦山主持，中科院副院長江綿恒、中物院高級科技顧問朱祖良、中科院副院長陰和俊、中物院于敏院士、胡仁宇院士、賀賢土院士、上海交通大學(xué)張杰院士、李家明院士等到會。驗(yàn)收委員會聽取了技術(shù)和工作總結(jié)報(bào)告，監(jiān)理組的監(jiān)理工作報(bào)告，驗(yàn)收測試組的測試報(bào)告以及項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)審查報(bào)告、項(xiàng)目文檔資料審查報(bào)告和用戶使用報(bào)告。經(jīng)過審議和討論，驗(yàn)收委員會認(rèn)為：該項(xiàng)目2002年10月正式立項(xiàng)，2004年實(shí)現(xiàn)了全光路通光和總體激光發(fā)射。2006年，除大光斑均勻照明的直接測量外，其余各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了合同規(guī)定的要求。2008年上半年進(jìn)行了大光斑均勻照明直接測量，表明第9路已完成合同規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求。自2005年初，第9路開始提供打靶試運(yùn)行，迄今已經(jīng)單獨(dú)或與其它8路激光一起累計(jì)打靶發(fā)射一千余次，成功率達(dá)到80%。研制過程中采用了自主研發(fā)的若干單元技術(shù)和先進(jìn)元器件，綜合了多年發(fā)展高功率激光裝置的理念，短時(shí)間內(nèi)完成了高性能的激光系統(tǒng)，為物理實(shí)驗(yàn)提供了重要保障。項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)使用合理，文檔資料齊全規(guī)范。驗(yàn)收委員會一致同意通過驗(yàn)收。第9路輸出激光作為探針光或高壓沖擊波的驅(qū)動源，在內(nèi)爆壓縮、流體界面不穩(wěn)定性、不透明度、材料高壓狀態(tài)方程、實(shí)驗(yàn)天體物理學(xué)、X射線激光及其應(yīng)用等各類物理實(shí)驗(yàn)中，發(fā)揮了重要的作用。2009年3月中旬至4月初，高功率激光物理國家實(shí)驗(yàn)室倍頻課題組在神光II裝置第九路上進(jìn)行了“I+II類”KDP晶體實(shí)現(xiàn)三倍頻激光輸出的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)除了驗(yàn)證I類晶體的調(diào)諧特性和系統(tǒng)控制精度對三倍頻轉(zhuǎn)換效率的影響外，Z主要還是要驗(yàn)證大口徑（大于300毫米）KDP晶體在中高通量運(yùn)行（~3.5J/cm2，3ns，3ω）情況下SRS現(xiàn)象，從而保證KDP晶體的安全運(yùn)行。2009年6月，高功率激光物理國家實(shí)驗(yàn)室測量課題組經(jīng)過近兩年的努力，按期完成了大口徑方形能量計(jì)的研制任務(wù)此次研制完成的大口徑方形能量計(jì)測量口徑達(dá)420毫米×420毫米，適用基頻、二倍頻、三倍頻三個(gè)波段，靈敏度大于50μv/J，面均勻性優(yōu)于±1.8%，在穩(wěn)定性、信噪比、面響應(yīng)均勻性這三個(gè)激光能量計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)都做到了較高的實(shí)用水平。這是課題組繼成功研制口徑為20毫米、50毫米、100毫米、300毫米、400毫米的能量計(jì)之后，又一次出色完成了大口徑方形能量計(jì)的研制。研制過程中，不僅形成了一套方形、大口徑激光能量計(jì)設(shè)計(jì)方法和制作工藝，而且大大豐富了實(shí)際的研制經(jīng)驗(yàn)，為今后研制更大口徑的能量計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2011年1月24日，中科院計(jì)劃財(cái)務(wù)局組織專家對神光II裝置承擔(dān)的“空調(diào)系統(tǒng)更新”、“能源系統(tǒng)改造”和“靶場系統(tǒng)改造”三個(gè)重大維修改造項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)收。5建設(shè)內(nèi)容神光Ⅱ建在位于上海嘉定的上海光機(jī)所總占地面積約3000平方米。神光Ⅱ由激光器系統(tǒng)、激光光路自動準(zhǔn)直系統(tǒng)、激光精密靶場系統(tǒng)、激光參數(shù)測量系統(tǒng)、激光儲能供電系統(tǒng)、環(huán)境保障及精密超凈裝校系統(tǒng)六個(gè)部分組成，是數(shù)百臺套的各類激光單元或組件的集成，并在空間排布成8路激光放大鏈，每路激光放大鏈終端輸出激光凈口徑φ230mm，具有兩種脈寬：1ns、100ps，3種波長：1.053μm、0.53μm、0.35μm的輸出能力，該裝置終端輸出能量達(dá)到6KJ/1ns/1.053μm。高功率激光驅(qū)動器的科學(xué)技術(shù)水平Z重要的是高激光質(zhì)量、耐用性、穩(wěn)定性、可靠性，以及驅(qū)動器激光運(yùn)行輸出極高的重復(fù)精度。技術(shù)成就神光Ⅱ獨(dú)立自主地解決了一系列技術(shù)難題，創(chuàng)新集成了多項(xiàng)單元新技術(shù)。主要包括：創(chuàng)新設(shè)計(jì)并研制成功無開關(guān)同軸雙程片狀主放大器，在國際上首次投入運(yùn)行。在同軸雙程主放中創(chuàng)新開拓的帶濾波孔小園屏技術(shù)，解決了主放大器輸出能力問題。shouchuang調(diào)Q型損耗調(diào)制單縱模激光振蕩器核心新技術(shù)，在神光Ⅱ運(yùn)行中獲得國際同行矚目的高穩(wěn)定輸出。創(chuàng)新型高穩(wěn)定性冷陰極閘流管控制的時(shí)空變換激光脈沖整形技術(shù)。為解決激光靶精密瞄準(zhǔn)問題獨(dú)立發(fā)明的基頻和三倍頻嚴(yán)格同軸的高精度ICF靶場模擬光技術(shù)。解決高均勻度線聚焦的凸柱面透鏡列陣創(chuàng)新設(shè)計(jì)工作。Z新開拓的高激光破壞閾值介質(zhì)膜平頂超高斯鋸齒軟邊光欄技術(shù)。化學(xué)法制做有特色的高激光破壞閾值三倍頻晶體表面防潮增透膜技術(shù)。GX快速自動準(zhǔn)直技術(shù)，解決了激光裝置全系統(tǒng)高精度自動準(zhǔn)直、瞄準(zhǔn)的關(guān)鍵等。技術(shù)水平神光Ⅱ的總體技術(shù)水平已達(dá)到當(dāng)前世界同類裝置前沿水平。主要表現(xiàn)在：基頻單束激光運(yùn)行輸出能量與美國OMEGA相當(dāng)。激光輸出光束質(zhì)量達(dá)到國際同類裝置同等技術(shù)參數(shù)水平，與美國OMEGA技術(shù)指標(biāo)相當(dāng)。裝置輸出激光的通量、等效可聚焦功率密度和時(shí)空信噪比都達(dá)到了國際先進(jìn)水平。為物理實(shí)驗(yàn)提供了GX的實(shí)驗(yàn)平臺。標(biāo)志激光驅(qū)動器設(shè)計(jì)和光束調(diào)控水平的激光光束近場填充因子達(dá)到約50%，與日本Gekko-XII水平相當(dāng)，尚低于美國OMEGA裝置的75%。三倍頻激光輸出以日常運(yùn)行約60%的激光外轉(zhuǎn)換效率和高穩(wěn)定輸出超過日本Gekko-XII。與美國OMEGA裝置Z高75%內(nèi)轉(zhuǎn)換效率相近。采用新技術(shù)路線和有特色的CCD并行圖像處理技術(shù)，約30分鐘即可實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)光路自動準(zhǔn)直高精度調(diào)整，有效提高了光路自動準(zhǔn)直工作效率，總體技術(shù)水平高于日本Gekko-XII光路自動準(zhǔn)直調(diào)整過程。

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