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#1
發表於 2016-2-9 16:23
2015年2月，我國神光-Ⅲ主機裝置主要性能指標均達到了設計要求，這標誌着神光-Ⅲ主機基本建成，我國成為繼美國國家點火裝置后，第二個開展多束組激光慣性約束聚變實驗研究的國家。考慮這種激光裝置可以轉化成巨大的軍用價值，可以說我國的黑科技又向前邁進了一大步。
1.神光Ⅲ主機是幹什麼用的？
要搞清楚神光Ⅲ到底是幹什麼用的，我們應該先了解一下核聚變反應的原理。其基本原理是通過使氫的同位素結合，產生氦和中子釋放巨大能量。
目前全球科學家們聚焦研究、可能實現可控核聚變的途徑主要有兩種，即磁約束聚變和慣性約束聚變。
前者是通過強磁場較長時間約束高温稀薄等離子體使之發生聚變反應，例如ITER計劃。
後者原理類似氫彈，是利用多種高能量驅動方式形成高温高壓環境，使氘氚靶丸實現熱核聚變點火和燃燒，從而釋放出更為巨大的能量。
由于它可控、清潔、高效和資源充足，就像是裝在“瓶中的太陽”。神光Ⅲ就是用慣性約束的方式來實現可控熱核聚變的核心裝備。
2.聚變能源有什么用？
聚變能源，作為人類夢寐以求的終極能源，也被譽為“人造太陽”，一旦實現商業發電，將從根本上解決人類能源問題。
同等質量的元素進行核聚變比核裂變釋放的能量大得多，而產生的輻射反而少得多。對環境保護的考慮也是人們努力發展核聚變技術的原因之一。
化石能源的逐漸耗竭已經是人所共知的事實，而風能、太陽能等可再生能源在目前來看，也無法完全滿足人們對能源的渴求。核聚變發電，是能源的明日之星。
核聚變的原材料很容易找——地球上氘的含量並不算少，每一萬個氫原子中就有一個是氘原子。在最好的情況下，每升海水中的氘聚變能夠放出的能量，相當于燃燒300升汽油；而一個百萬千瓦的核聚變電廠，每年只需要600公斤原料，但一個同樣規模的火電廠，每年將需要210萬噸燃料煤。
氦3是目前最理想的核聚變原料，雖然在地球上也找不到，但是在我們舉目可及之處卻大量存在——在月球、土星和火星上，氦3的含量足夠人們隨心所欲地揮霍數十萬年。
現在的我們，就像是站在四十大盜藏寶洞之前的阿里巴巴，唯一所缺乏的，就是一句開門的咒語。幸好，我們已經快要猜到那句咒語，一段傳奇，即將在眼前展開。
（圖為美國的同類激光裝置）
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#2
樓主 發表於 2016-2-9 16:24
3.我國搞激光慣性約束聚變裝置的歷史
中國對激光器的研究，開始于60年代。
1963年12月，毛澤東在聽取國務院副總理兼國家科學技術委員會主任聶榮臻匯報十年科學技術規划時指出：“激光，要組織一批人專門去研究它。”隨后，在錢學森的帶領下，中國開始研究激光裝置。
1986年夏天，激光12號實驗裝置正式命名為神光-1。
1993年，國家“863”計劃確立了慣性約束聚變主題，進一步推動了國家慣性約束聚變研究和高功率激光技術的發展。
1994年，神光-1退役。神光-1連續運行8年，在激光慣性約束核聚變和X射線激光等前沿領域取得了一批國際一流水平的科研成果。
1994年5月18日，神光-2裝置立項，工程正式啟動，規模比神光-1裝置擴大4倍。
1995年，激光慣性約束核聚變在“863計劃”中立項，我國科研人員開始研制跨世紀的巨型激光驅動器——神光-3裝置，計劃建成10萬焦耳級的激光裝置。
4.“激光”和“神光”的由來
你們知道激光的名字是誰取的？神光系列又怎么得名？
“激光”一詞是1965年由錢學森先生提出的，而在1966年，錢老聽說了慣性約束聚變的構想后對此評價：“你們的事業是在地球上人造一個小太陽。”
而“神光”的由來則要追溯到上世紀80年代。中國組建了慣性約束聚變研究團隊，並成立了國內第一個慣性約束聚變專業實驗室。1985年該項研究迎來重大成果，我國首台用于激光約束聚變科研的大功率激光器在中物院誕生，張愛萍將軍曾親自為它命名為“神光”。這就是目前我國神光系列名稱的來源。
5.比神光II更加先進的神光Ⅲ
在國際聚變科研領域，無論是磁約束聚變，還是慣性約束聚變，都是世界各個科技大國暗自角力的戰場。而我國的慣性約束聚變路線之所以在技術封鎖的環境下，與世界科技強國並駕齊驅，正是由于它的軍民兩用特殊性質。
“慣性約束聚變是在高温、高壓、高密度條件下的實驗。這實際上是與武器物理有關聯的。目前在全球科學界對于聚變能源的探索中，慣性約束聚變是一個非常典型的軍民兩用技術。”
由于慣性約束聚變可用于未來清潔能源開發，各科技大國紛紛投入巨資開展研究，競相爭奪這一高技術領域的戰略制高點。目前，隨着我國對聚變科研的不斷重視、新老科學家們前赴后繼的努力，慣性約束聚變相關領域的研究正不斷取得新突破。
先說說十幾年前就研制成功的神光2號吧，該設備可在十億分之一秒內發射出相當于全球電網數倍的強大能量，從而釋放出極端壓力和高温，引發聚變反應。類似物理條件在自然界中只有在核爆炸中心、恒星內部或是黑洞邊緣才能找到。
如果將其投入軍事用途，激光炮具有攻擊速度快、射程遠、轉移火力快、每次發射成本低的優勢，是解放軍實現全方位、超低空攔截的理想武器，比防空導彈更有效。
現在，更先進得多的神光-Ⅲ主機裝置已在中物院基本建成。作為開展高能量密度物理和慣性約束聚變研究的首台十萬焦耳量級高功率激光裝置，作為亞洲最大，世界第二大激光裝置，神光-Ⅲ主機裝置共有48束激光，總輸出能量為18萬焦耳，峰值功率高達60萬億瓦。
2015年2月，神光-Ⅲ主機裝置六個束組均實現了基頻光7500焦、三倍頻光2850焦的能量輸出，激光器主要性能指標均達到了設計要求，這標誌着神光-Ⅲ主機基本建成。
我國成為繼美國國家點火裝置后，第二個開展多束組激光慣性約束聚變實驗研究的國家。作為一台超高精密的大型科學實驗裝置，神光-Ⅲ激光裝置建設項目集成了眾多的行業先進技術，是我國綜合國力不斷提高的具體體現。
6.科研人員為神光Ⅲ所付出的貢獻
2007年開工的“神光Ⅲ”主機工程一個有6層樓高，占地面積超過2萬平方米的大型裝置正在施工，它擁有國內無與倫比的技術與規模，是我國邁向世界最先進激光聚變研究的“神器”。
在宛如巨型飛機制造工廠般的“神光Ⅲ”工程現場，數十名科研人員正在上下忙碌，安裝調試控制系統和主要部件。設備旁緊張工作的科研人員大多為70、80后的年輕人，激光聚變研究中心研究團隊平均年齡僅30歲。
作為規模大、程序複雜、技術精度要求高的前沿領域，“神光Ⅲ”研制中為國人“爭氣”的故事很多：如設備必須的直徑1米方形件光學元件，美國在研期間曾委託歐洲公司生產，制造完成后不僅禁止再銷售，甚至要求對方連生產線也必須拆除、銷毀，而通過國內大協作、自主攻關，很快就突破了技術瓶頸。
“都是自主創新，也只有自主創新。”一位科研人員坦言道。國家的巨大支持、穩定的核心團隊、多領域的協同攻關是重大科技攻關的關鍵。
而新老科學家們孜孜奉獻的精神，也在這裡得到傳承，在高潔淨度工作環境中不能喝水，每逢午餐時間一群教授、碩博聚在大門口吃盒飯，成為一道亮麗景觀。
（正是有了這些可愛的科研人員的默默奉獻，祖國才更加強大）
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#3
發表於 2016-2-9 19:39
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