我国强激光技术发展的里程碑 “神光”装置做出国际先进实验结果 [复制链接]

第3版(教育·科技·文化)
专栏：重大科技成果巡礼

　　我国强激光技术发展的里程碑
“神光”装置做出国际先进实验结果
本报讯 记者萧关根报道：命名为“神光”的高功率激光物理实验装置——“激光１２号”，至今已满负荷工作了３年，做出了一批国际一流水平的物理实验结果。该成果获得１９９０年国家科技进步一等奖。
中国科学院上海光学精密机械研究所研制成功的“神光”装置，是我国规模最大的高功率钕玻璃激光装置，在国际上也为数不多。
“神光”装置由激光器系统、靶场系统、测量诊断系统和实验室环境工程系统组成。这种装置可以把高功率激光通过透镜会聚成０．１毫米左右的焦点或细线，照射到特种形式的材料上（称为“靶”），可在瞬间产生上千万度的高温和上千万个大气压的高压；形成稠密等离子体，利用这个特性可以研究热核聚变、Ｘ光激光、高压冲击波等许多重要的物理问题。“神光”装置的输出激光总功率达到１０亿千瓦量级，高精度靶场系统能适应０．１毫米量级的微球靶以及黑洞靶、台阶靶、各类Ｘ光激光靶等多种靶型的实验需要，并具有单束、双束及两路并束激光打靶的功能。
１９８７年通过国家级鉴定时，专家们认为“装置的综合总体技术性能达到了国际同类装置的先进水平”，“标志着我国已成为在高功率激光领域中具有这种综合研制能力的少数几个国家之一”。
鉴定后面临的首要问题是如何使装置稳定地运行使用。中科院上海光机所和中国工程物理研究院联合组建了跨部门的“高功率激光物理实验室”，组织科技人员对装置的４大系统进行了１０个方面的技术改进，并作了全面维护，明显地提高了运行的稳定性和可靠性，装置的主要总体性能较大幅度地超过了鉴定时的指标，达到了装置建成以来的最好水平。同时，还根据物理实验的新要求，研制成功高质量的线聚焦系统，扩展了装置的功能。
经过扎扎实实的工作，“神光”装置已经从研究性成果转变成为一个先进的实用性装备，有能力承担高水平的物理实验，为基础研究创造了良好条件。
３年来，“神光”装置的运行一直处于饱和状态，共运行了２５００束次以上，年平均运行达８００束次以上。这样高的使用效率，完全可以与世界上先进实验室同类装置相媲美。
据介绍，装置正式投入使用后，已向全国许多科研部门开放，做出了一批达到国际先进水平的物理实验结果。中国工程物理研究院在“神光”装置上进行了系统的惯性约束聚变实验研究，不仅以直接驱动方式获得了氘氚靶丸的明显压缩和高中子产额，而且在间接驱动研究中探索了一系列物理过程的规律性，特别是在黑洞靶内得到了高的辐射温度并实现了中子输出。这一具有里程碑意义的成果，达到了国际先进水平。此外，他们还利用“神光”装置特有的均匀聚焦激光在台阶靶中产生平面性极好的冲击波，用以测量材料的高压状态方程，测量精度优于国际上同类装置水平。
在国际前沿领域Ｘ光激光的研究中，工程物理研究院的科技人员获得类氖锗的５条软Ｘ光激光输出，也达到国际先进水平。在此基础上，他们又进一步采用独创的“双靶对接”新技术，实现了两个靶上Ｘ光激光的串接放大，总增益达几百万倍，是当时国际同类工作的领先水平。
中科院上海光机所的科研人员，在“神光”装置上开展了复合机制的Ｘ光激光实验研究，取得了国际瞩目的成果，在世界上首先获得类锂硅４条Ｘ光新谱线的增益，而且波长小于１００埃，有助于Ｘ光激光向短波长方向推进。
“神光”装置的研制成功，是我国强激光技术发展的里程碑。这是因为，“神光”装置的激光功率达到了１０亿千瓦，这种等级的装置是任何一个国家在这一领域发展中的承上启下的关键阶段。
（附图片）
科研人员在“神光”装置的靶室中讨论工作