2002年4月,中科院上海光学精密机械研究所完成对激光聚变实验装置“神光Ⅰ”的升级重造,建成的“神光Ⅱ”号称可在十亿分之一秒内发射出相当于全球电网数倍的强大能量,该能量在自然界中可从黑洞边缘找到;2011年7月,神光-Ⅲ激光装置打靶成功。
根据一份公开的哈尔冰工程大学硕士论文透露,2008年1月26日,该校承担的“神光III原型装置”关键系统之一“靶场光电及控制系统”顺利通过由中国工程物理研究院激光聚变研究中心在四川绵阳组织的验收。

验收专家认为,该校项目组通过采用“基于高分辨率共轭式靶面传感器的靶定位与多光束弹着点精确引导与任意调控技术、基于先进机器人的自动换靶技术以及以打靶流程为牵引的靶场光机电集中控制等一系列先进的靶场综合控制技术”,实现了光束引导闭环化,打靶流程程序化,数据管理自动化,具备了开展物理实验的能力。通过原型装置两年试运行以及两轮物理实验考核,其主要性能和技术指标达到外协任务书和合同书要求,一致同意项目通过验收。

神光-Ⅲ激光装置是一台输出48束、三倍频激光能量达到60kJ/1ns与180kJ/3ns的巨型高功率固体激光驱动器,建成后其总体规模与综合性能将大于美国NOVA和OMEGA装置,位居世界第三、亚洲第一,使中国在这一领域进入世界先进行列。
在2002年“神光Ⅱ”号建成时,官方对该设备介绍道“可在十亿分之一秒内发射出相当于全球电网数倍的强大能量,从而释放出极端压力和高温,引发聚变反应。类似物理条件在自然界中只有在核爆炸中心、恒星内部或是黑洞边缘才能找到。”2007年2月开工建造、目前已经取得试验成功的神光-Ⅲ显然在性能上将更胜一筹。

2011年7月14日,神光-Ⅲ激光装置建设项目在光束口径为360mm×360mm、脉冲宽度为3ns条件下,获得了单束输出激光波长为1053nm、脉冲调制度1.5:1、激光能量为7988焦耳的实验结果,这一重大进展也是继神光-Ⅲ激光装置建设项目2009年12月29日实现“真空靶室吊装就位”、2011年1月17日实现“首束出光”之后,又一个具有里程碑意义的节点目标。

“在这里等一等,里面正在‘打靶’。”
中心三部书记郑奎兴,挥挥手示意。纯白色的房间内,红色警报器闪烁着刺眼光芒,他补充道:“这是正常实验,目前一天要3、4次,‘打靶’时人员不能进入。”“打靶”是激光实验的俗称,通过高功率激光瞬间聚集,穿过以微米计算的注入孔,射向目标物质,以收集工作数据、监测物质变化。其精密度要求,如同从四川绵阳(基地所在地)打高尔夫球到重庆“一杆进洞”。
5分钟后实验结束,走进空气洁净度为一万级的实验室,传说中的“神光Ⅲ原型装置”如同一组列车展现在眼前。作为中国自主研发、全球第二台已用于实验运行的新一代高功率激光驱动器,它的“车头”是“种子”光源;“车身”是放大系统;“车尾”是如同载人太空舱般的“靶球”,能量在此聚集并射向球中心的物质。据介绍,它能在10-9秒内实现1万焦耳的激光能量输出。
作为中国激光惯性约束聚变领域宏伟的大科学工程,中国科研人员从上世纪九十年代开始启动“神光Ⅲ”研究,“神光Ⅲ原型装置”2003年出光、2006年投入运行,使中国成为继美国之后第二个具备独立研制、建设新一代高功率激光驱动器能力的国家。

物理学家们憧憬了半个多世纪的终极能源,将通过它找到实现路径----使用强大的脉冲激光束照射微型靶丸,在瞬间产生极高温度和极大的压力,并维持一定约束时间,实现聚变反应,释放出如同“人造太阳”般的大量聚变能。
就在这台“原型装置”实验室不远处,一个有6层楼高,占地面积超过2万平方米的大型装置正在施工,这就是2007年开工的“神光Ⅲ”主机工程,它拥有国内无与伦比的技术与规模,是中国迈向世界最先进激光聚变研究的“神器”。

作为规模大、程序复杂、技术精度要求高的前沿领域,“神光Ⅲ”研制中为国人“争气”的故事很多:如设备必须的直径1米方形件光学元件,美国在研期间曾委托欧洲公司生产,制造完成后不仅禁止再销售,甚至要求对方连生产线也必须拆除、销毁,而通过国内大协作、自主攻关,很快就突破了技术瓶颈。

激光炮攻击速度快、射程远、转移火力快、每次发射成本低,是解放军实现全方位、超低空拦截的理想武器,比防空导弹更有效。据称解放军的超远距攻击固体激光武器,已经实现2.2兆瓦级的输出功率,并解决超远距激光瞄准的环控问题。而这两个都是激光武器实用化核心问题。

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