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研生試劑-科學(xué)家點(diǎn)燃“人造太陽(yáng)” 能量輸出創(chuàng)紀(jì)錄
點(diǎn)擊次數(shù)：1194 發(fā)布時(shí)間：2014-4-1
科學(xué)家點(diǎn)燃“人造太陽(yáng)” 能量輸出創(chuàng)紀(jì)錄
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，在7月5日，位于加州斯利福摩爾隸屬于美國(guó)能源部的勞倫斯利福摩爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室激光型核聚變裝置創(chuàng)造了破紀(jì)錄的激光發(fā)射峰值功率和能量輸出。激光型核聚變裝置同時(shí)也可稱(chēng)為“國(guó)家點(diǎn)火裝置”，該裝置的激光系統(tǒng)激發(fā)192束激光釋放出超過(guò)500兆兆瓦(5000億千瓦)的峰值功率和1.85兆焦的紫外激光能量，峰值功率是目前美國(guó)本土任一時(shí)刻功率消耗的1000倍以上，而紫外激光能量值是當(dāng)今世界上任何一個(gè)激光束能量100倍。
國(guó)家點(diǎn)火裝置(NIF)前置放大器是實(shí)現(xiàn)增加激光束能量的*步，可確保以的路徑通向靶室。當(dāng)科學(xué)家們?cè)谏蟼€(gè)世紀(jì)九十年代計(jì)劃打造世界上zui強(qiáng)大的激光裝置時(shí)，激光射擊驗(yàn)證是一個(gè)挑戰(zhàn)性的激光性能指標(biāo)設(shè)置。結(jié)合能量水平與峰值功率聚焦在一個(gè)目標(biāo)上的技術(shù)是國(guó)家點(diǎn)火裝置實(shí)現(xiàn)物理學(xué)重大挑戰(zhàn)之一的一個(gè)關(guān)鍵性能要求：點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)室氫聚變?nèi)剂虾彤a(chǎn)生更多能量。
在此前的點(diǎn)火測(cè)試中，國(guó)家點(diǎn)火裝置的192束激光在數(shù)萬(wàn)億分之一秒的時(shí)間內(nèi)集中僅2毫米直徑的目標(biāo)上。此外，激光束之間的一致性控制在一個(gè)百分點(diǎn)，在這樣的精度前提下，國(guó)家點(diǎn)火裝置不僅擁有zui高能量的激光束，也是zui的，可重復(fù)再現(xiàn)的。根據(jù)國(guó)家點(diǎn)火裝置主任愛(ài)德華·摩西(Edward Moses)介紹：“國(guó)家點(diǎn)火裝置在二十多年前還僅是科學(xué)家們的構(gòu)想，目前已經(jīng)開(kāi)始全面運(yùn)作，科學(xué)家們正在朝向?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)火，提供基本科學(xué)研究以及清潔聚變能量的方向前進(jìn)。”
研究科學(xué)家、麻省理工學(xué)院高能量密度物理部的負(fù)責(zé)人理查德(Richard Petrasso)博士認(rèn)為國(guó)家點(diǎn)火裝置的研究團(tuán)隊(duì)使用激光釋放的500兆兆瓦峰值功率是個(gè)了不起的成就，在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)造了的只存在于恒星內(nèi)部的聚變條件。對(duì)于全美乃至*各地的科學(xué)家來(lái)說(shuō)，像我們這樣積極追求在條件下的基礎(chǔ)科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)室聚變點(diǎn)火目標(biāo)，是一項(xiàng)非同凡響和令人振奮的成就。
根據(jù)加州大學(xué)伯克利分校的天文學(xué)和地球與行星科學(xué)家雷蒙德(Raymond Jeanloz)教授介紹：“國(guó)家點(diǎn)火裝置以世界上zui令人難以置信的方式控制激光束，其取得500兆兆瓦峰值功率是令人驚嘆的里程碑，其成就是相當(dāng)顯著的。這一突破性的成果將為我們研究在條件下材料的性能提供了一個(gè)新的契機(jī)。”
國(guó)家點(diǎn)火裝置目前正處于的工作性能中，在7月5日的點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)中是第三次進(jìn)行類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)，聚焦目標(biāo)靶的總能量達(dá)到了1.8兆焦，在7月3日，科學(xué)家們?nèi)〉?.89兆焦的記錄和423兆兆瓦的峰值功率。而在3月15日進(jìn)行的點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)是7月5日實(shí)驗(yàn)的前一階段，*次成功創(chuàng)造了1.8兆焦的能量和411兆兆瓦的峰值功率。
原先科學(xué)家們擔(dān)心上個(gè)世紀(jì)九十年代后期的光學(xué)系統(tǒng)承受不住如此強(qiáng)大的激光功率和能量，于是勞倫斯利福摩爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的工作人員與商進(jìn)行了密切合作，提供方法并大幅度減少了缺陷產(chǎn)品的數(shù)量。此外，國(guó)家點(diǎn)火裝置的科學(xué)家們還開(kāi)發(fā)出相關(guān)內(nèi)部程序，減輕了由多次激光發(fā)射造成了損害。勞倫斯利福摩爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的激光型核聚變裝置實(shí)驗(yàn)影響了多個(gè)國(guó)家的巨型激光設(shè)施的新建或計(jì)劃，其中包括英國(guó)、法國(guó)、俄羅斯、日本和中國(guó)。