鄧建軍(中)、謝衛平(右)、豐樹平(左)在商討技術方案
成就
匯聚能量 綻放異彩
凝眾人之智,聚集體之力,終于換來了龍騰九霄!2012年3月,聚龍一號裝置整機安裝工作全部結束。直徑約33米、高度近7米的聚龍一號裝置傲然矗立。它由儲能系統、脈沖形成與傳輸系統、電流匯聚系統、物理負載系統和輔助系統等組成,包含了1440臺脈沖電容器、720個場畸變開關、24臺激光觸發氣體開關、12臺高性能激光器。
2013年6月,由國內加速器、脈沖功率技術和等離子體物理專家組成的測試組,對聚龍一號裝置相關技術指標進行現場測試。測試結果表明,在驅動箔套筒負載條件下,裝置輸出了近千萬安培峰值電流;在鎢絲陣Z箍縮負載條件下,裝置輸出了九百萬安培峰值電流,X射線輻射產額達590千焦耳,X射線峰值輻射功率達到47萬億瓦。裝置輸出電流的水平處于國際同類裝置的先進水平!
神兵在手,且看我劍指蒼穹!鄧建軍、謝衛平等針對聚龍一號的性能特點,配合當前的研究重點內容,對測試實驗和物理實驗進行了統籌策劃。通過以聚龍一號這一大型多路并聯的超高功率脈沖強流裝置為加載平臺,在長脈沖和短脈沖兩種工作模式下,驅動不同類型的物理負載,產生超高壓、超高溫、強輻射、強磁場等極端物理環境,進一步深入開展強X射線輻射源相關物理研究、脈沖功率驅動的聚變科學與技術研究、重大基礎前沿科學研究及探索。
在所開展的七百萬至九百萬安培電流驅動水平下的絲陣等離子體內爆物理實驗中,科研人員在國內首次獲得了功率大于50萬億瓦、能量大于500千焦的X光輻射,以及清晰的絲陣內爆圖像。在五百萬至七百萬安培長脈沖電流驅動下的磁驅動準等熵壓縮物理實驗研究中,超高速飛片發射達到的峰值速度約每秒11.5公里,獲得了達到120萬大氣壓的峰值磁壓力,這是目前國內脈沖功率技術領域所能獲取準等熵壓力的最高值。此外還開展了多路超高功率脈沖裝置分時放電技術、高功率密度能量傳輸與匯聚等高功率脈沖技術的實驗研究。截至2014年6月,經過共計120余次實驗的歷練,不僅充分證明了聚龍一號裝置能夠產生瞬間功率高達數十萬億瓦、溫度數百萬度的X射線輻射,也可以產生高達數百萬大氣壓的加載壓力,同時利用該裝置取得了一批達到國際先進水平的Z箍縮物理實驗結果。
2013年10月10日,聚龍一號順利通過了國家級鑒定。這一項目的建設,為該技術領域新概念和長遠發展方向探索奠定了重要基礎,成為我國高功率脈沖技術發展的又一個里程碑!
2014年6月,在美國華盛頓舉行的第41屆國際等離子體科學會議暨第20屆國際高功率離子束學術會議上,鄧建軍受大會組委會邀請,作了題為“Overview of pulsed power researches at CAEP(中物院脈沖功率技術研究概述)”的全體大會特邀報告。報告對中物院在脈沖功率科學領域的發展進行了闡述,對取得的成果和進展進行了交流,引起了國際上的極大關注和高度贊譽,美、俄、法等國的參會專家紛紛表達了想與我國合作開展研究的意愿。
聚龍一號項目的成功,是我國在新的歷史時期,核武器科學技術研究實驗設施的重大進展,將對核武器物理研究產生重要的影響。同時,也將為聚變能源科學、材料科學等前沿科技的發展創造有利的條件。項目研究過程中的重重難關造就了一支素質良好、善于協同攻關、能打硬仗的隊伍,在科研管理、裝置設計、物理實驗技術、理論和數值模擬、負載及靶的制備技術以及診斷技術等方面積累了雄厚的底蘊。
未來,在超高功率脈沖技術的大舞臺上,且看中國人的矯然身姿!
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