央视网|中国网络电视台|网站地图
客服设为首页
登录

更多 精彩视频排行

网友评分最高


首播

重播

  据国外媒体报道,在7月5日,位于加州斯利福摩尔隶属于美国能源部的劳伦斯利福摩尔国家实验室激光型核聚变装置创造了破纪录的激光发射峰值功率和能量输出。激光型核聚变装置同时也可称为“国家点火装置”,该装置的激光系统激发192束激光释放出超过500兆兆瓦(5000亿千瓦)的峰值功率和1.85兆焦的紫外激光能量,峰值功率是目前美国本土任一时刻功率消耗的1000倍以上,而紫外激光能量值是当今世界上任何一个激光束能量100倍。

国家点火装置中“氘-氚靶丸”和盛放靶丸的镀金辐射腔

国家点火装置的靶室(192束激光聚焦在小小的氘-氚靶丸上)

为激光器的7680个闪光灯提供电能的超过160公里的高压电缆

  国家点火装置(NIF)前置放大器是实现增加激光束能量的第一步,可确保以精确的路径通向靶室。当科学家们在上个世纪九十年代计划打造世界上最强大的激光装置时,激光射击验证是一个极具挑战性的激光性能指标设置。结合能量水平与峰值功率聚焦在一个目标上的技术是国家点火装置实现物理学重大挑战之一的一个关键性能要求:点燃实验室氢聚变燃料和产生更多能量。

  在此前的点火测试中,国家点火装置的192束激光在数万亿分之一秒的时间内集中仅2毫米直径的目标上。此外,激光束之间的一致性控制在一个百分点,在这样的精度前提下,国家点火装置不仅拥有最高能量的激光束,也是最精确的,可重复再现的。根据国家点火装置主任爱德华摩西(Edward Moses)介绍:“国家点火装置在二十多年前还仅是科学家们的构想,目前已经开始全面运作,科学家们正在朝向实现点火,提供基本科学研究以及清洁聚变能量的方向前进。”

  高级研究科学家、麻省理工学院高能量密度物理部的负责人理查德(Richard Petrasso)博士认为国家点火装置的研究团队使用激光释放的500兆兆瓦峰值功率是个了不起的成就,在实验室中创造了前所未有的只存在于恒星内部的聚变条件。对于全美乃至全世界各地的科学家来说,像我们这样积极追求在极端条件下的基础科学研究和实验室聚变点火目标,是一项非同凡响和令人振奋的成就。

  根据加州大学伯克利分校的天文学和地球与行星科学家雷蒙德(Raymond Jeanloz)教授介绍:“国家点火装置以世界上最令人难以置信的方式精确控制激光束,其取得500兆兆瓦峰值功率是令人惊叹的里程碑,其成就是相当显著的。这一突破性的成果将为我们研究在极端条件下材料的性能提供了一个新的契机。”

  国家点火装置目前正处于前所未有的工作性能中,在7月5日的点火实验中是第三次进行类似的实验,聚焦目标靶的总能量达到了1.8兆焦,在7月3日,科学家们取得1.89兆焦的记录和423兆兆瓦的峰值功率。而在3月15日进行的点火实验是7月5日实验的前一阶段,第一次成功创造了1.8兆焦的能量和411兆兆瓦的峰值功率。

  原先科学家们担心上个世纪九十年代后期的光学系统承受不住如此强大的极端激光功率和能量,于是劳伦斯利福摩尔国家实验室的工作人员与制造商进行了密切合作,提供制造方法并大幅度减少了缺陷产品的数量。此外,国家点火装置的科学家们还开发出相关内部程序,减轻了由多次激光发射造成了损害。劳伦斯利福摩尔国家实验室的激光型核聚变装置实验影响了多个国家的巨型激光设施的新建或计划,其中包括英国、法国、俄罗斯、日本和中国。