啥是激光核聚變？高性能強激光光學元件是用來做什麽(me) 的？在製造高性能強激光光學元件中，中物院激光聚變研究中心先進光學製造團隊在實施關(guan) 鍵技術攻關(guan) 中做了哪些努力？

本期川觀青年學習(xi) 小組，我們(men) 和青年觀察員西南民族大學團委副書(shu) 記（兼職）紀嘉陽同學一起，走進中物院激光聚變研究中心先進光學製造團隊（以下簡稱“先進光學製造團隊”），去看看這個(ge) 獲得了“四川青年五四獎章集體(ti) ”的青年團隊在關(guan) 鍵技術攻關(guan) 中做了哪些努力？

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為(wei) 啥要製作高性能強激光光學元件？

 

激光核聚變裝置需要上萬(wan) 件高性能強激光光學元件進行驅動

眾(zhong) 所周知，我們(men) 的太陽通過持續50億(yi) 年的聚變反應，產(chan) 生了巨大的能量，哺育著地球上的生命。

那到底啥是核聚變？ 中物院激光聚變研究中心四部副主任樊非告訴記者，核聚變是指用兩(liang) 個(ge) 輕原子核聚合成一個(ge) 重原子核。在這個(ge) 聚合中，會(hui) 發生質量損失，釋放出一個(ge) 很大的能量。這個(ge) 釋放能量的過程，就叫做核聚變。要完成核聚變，就需要克服原子核之間的庫侖(lun) 斥力，使其可以聚合起來。根據理論計算，需要滿足在1億(yi) 攝氏度以上和千萬(wan) 個(ge) 大氣壓的極端物理條件下，才能使原子核獲得足夠的動能用來克服庫侖(lun) 斥力。

相關(guan) 研究顯示，核聚變每公斤燃料產(chan) 生的能量比燃燒石油或煤炭多近四百萬(wan) 倍。因此，可控核聚變是人類徹底擺脫化石能源束縛，推動文明演進的重要途徑，激光慣性約束聚變是實現受控核聚變兩(liang) 條主要技術路線之一。它的主要原理就是用足球場規模巨型激光裝置輸出的超高能激光在億(yi) 分之一秒的時間內(nei) 去轟擊微小的核燃料，使其坍縮內(nei) 爆，創造太陽內(nei) 部才存在的高溫高密度的極端物理環境，從(cong) 而實現聚變點火。

“激光慣性約束聚變需要激光聚變裝置才能進行，而激光聚變裝置又需要上萬(wan) 件高性能強激光光學元件進行驅動。”樊非介紹，作為(wei) 先進光學製造團隊，他們(men) 的工作主要就是製作這類光學元件。

按照相關(guan) 要求，高性能強激光光學元件的製作精度要求往往是納米級別的。這樣的精度要求，已接近了製作材料及製造技術的極限。用一個(ge) 通俗的比喻，如果把光學元件的鏡麵製作比作一個(ge) 高標準的滑冰場，那按照相關(guan) 技術標準，這個(ge) 滑冰場冰麵的最高點和最低點之間的起伏不能超過一根頭發絲(si) 的範圍。因此，大口徑強激光光學元件的超精密的批量製造一直是各核大國博弈的核心陣地，也長期麵臨(lin) 西方發達國家的封鎖與(yu) 禁運。

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在關(guan) 鍵技術攻關(guan) 中做了哪些努力？

 

在前輩工作的基礎上，以每個(ge) 基礎研究的突破帶動了整個(ge) 關(guan) 鍵技術的突破

今年1月31日，習(xi) 近平總書(shu) 記在二十屆中央政治局第二次集體(ti) 學習(xi) 時的講話中指出，要加快科技自立自強步伐，解決(jue) 外國“卡脖子”問題。

“以激光裝置中核心晶體(ti) 元件為(wei) 例，由於(yu) 其特殊的軟脆、易潮解的加工特性，被國際公認為(wei) ‘最難加工的激光光學元件’。”樊非說，由於(yu) 激光裝置中核心晶體(ti) 元件特殊的加工性質，長期麵臨(lin) 西方發達國家的封鎖與(yu) 禁運。

在聊天中，紀嘉陽提出了自己最為(wei) 關(guan) 心的問題，那就是——作為(wei) 五四獎章獲獎集體(ti) ，樊非所在的團隊在關(guan) 鍵技術攻關(guan) 中做了哪些努力？

樊非告訴大家，他所在的團隊在前輩工作的基礎上，從(cong) 基礎理論、加工工藝、機床裝備等多個(ge) 方麵開展了針對性的技術攻關(guan) ，再串珠成鏈，最終實現了從(cong) 基礎研究到工具到裝備再到工藝的全鏈條突破。簡單地說，就是以每個(ge) 基礎研究的突破，來帶動整個(ge) 關(guan) 鍵技術的突破。“目前，我們(men) 已經具備了國內(nei) 唯一的激光晶體(ti) 元件的批量超精密加工能力，我們(men) 的元件加工精度已經到達了世界領先的水平。”

在探訪中，紀嘉陽了解到先進光學製造團隊35周歲以下青年的占比達到60.4%。同樣作為(wei) 青年的他，對先進光學製造團隊中青年人的角色非常好奇。為(wei) 此，紀嘉陽專(zhuan) 門向樊非請教，在他們(men) 團隊中，青年們(men) 到底發揮了哪些作用？

“近年來，團隊秉承‘同心追光 青年先行’的理念，不斷引領青年敢擔當、能吃苦、肯奮鬥，形成了一支敢打硬仗、能打勝仗的青年隊伍。”樊非介紹，在遇到急難險重任務時，他們(men) 團隊總是習(xi) 慣讓青年人先上。以去年某國家重大任務超大口徑光學元件攻關(guan) 為(wei) 例，青年人才主動請纓成立了青年突擊隊。在該元件攻關(guan) 的關(guan) 鍵時期，青年技術骨幹長期封閉在單位支帳篷、打地鋪、吃盒飯，以一個(ge) 不停歇的模式閉環攻關(guan) 。最終，團隊實現了超大口徑光學元件製造核心技術攻關(guan) 的重大突破。

“另外，我們(men) 單位為(wei) 了進一步促進青年人快速成長，還為(wei) 青年科研人員、青年技能人員分別安排可科研輔導員和技能大師進行輔導，幫助他們(men) 更好更快地融入聚變事業(ye) 。”樊非說。