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紫外激光器

美國國家點火裝置獲得2兆焦能量的紫外激光

星之球激光 來源:美國物理學家組織網2012-04-07 我要評論(0 )   

據《自然》雜誌網站及美國物理學家組織網3月22日(北京時間)消息稱,世界最大激光器、被稱為(wei) 人造太陽的美國國家點火裝置(NIF)近日所發射出的激光在經過最後一個(ge) 聚焦...

 據《自然》雜誌網站及美國物理學家組織網3月22日(北京時間)消息稱,世界最大激光器、被稱為(wei) “人造太陽”的美國國家點火裝置(NIF)近日所發射出的激光在經過最後一個(ge) 聚焦透鏡後,達到了2.03兆焦,在一舉(ju) 打破紀錄的同時,也成為(wei) 世界上首個(ge) 2兆焦能量的紫外激光,其最終投向靶室的192束激光束射出了1.875兆焦(MJ)的能量。盡管超過了其1.8兆焦的設計能力,但激光係統並未有多餘(yu) 的損壞。

  NIF位於(yu) 加州勞倫(lun) 斯•利弗莫爾國家實驗室,自2009年5月落成以來一直無人能挑戰其世界上最大的激光聚變機器的身份。它能產(chan) 生類似恒星內(nei) 核的熱與(yu) 力,設計目的是使美國在無需核試驗的情況下保持核威懾力。但在軍(jun) 事用處及探秘宇宙天體(ti) 外,也一並肩負了偉(wei) 大的清潔能源之夢超高能量的紫外激光聚焦於(yu) 小小的氫燃料球,有望讓人類於(yu) 實驗室裏取得核聚變能源,一種近乎“取之不盡用之不竭”的清潔能源,這在以前是想都不敢想的事。

  2010年10月,NIF完成了其首次綜合點火實驗,激光係統向低溫靶室發射了1兆焦激光能量,這已經是當時世界第二大的羅切斯特大學激光實驗能量的30倍之多。而近日,其再次打破了自己的紀錄。據NIF主任埃德•摩西介紹,2.03兆焦的激光在經過光學損耗後,射於(yu) 靶室正中心的為(wei) 1.875兆焦,激光部件的損壞小於(yu) 模型測試,且激光器在36小時之後又可以再次發射出創紀錄的一擊。不過,本次實驗隻為(wei) 證明性測試,目標靶室是空的,但究其意義(yi) 仍不失為(wei) 聚變能源探索之路上的一座裏程碑。

  研究人員不肯透露何時會(hui) 將這種能級的激光射向裝有燃料的聚變艙。而在真正“點火”中,即是將強烈激光射向燃料小球,聚變艙的內(nei) 部瞬間壓縮,致使燃料球發生爆裂引起燃料發生的核聚變反應產(chan) 生巨大能量。NIF的研究人員曾指出,該激光器就是成為(wei) 第一個(ge) 突破平衡點的設施在聚變反應中,產(chan) 生的能量大於(yu) 所消耗的能量,實現“能量增益”,完成聚變點火。

  極客網站Geekosystem在報道該事件時發表評論稱,盡管目前人類距離擁有“死星”(《星球大戰》中能夠摧毀一顆行星的超級武器)的能量還有相當長的路要走,但2兆焦激光“點火”的實現,還是讓技術發展向實現可控核聚變更近了一步。

  美國國家點火裝置是兼顧了“國家安全利益與(yu) 科學發展”的典範。它初衷是用來模擬核爆,這家夥(huo) 加上本文中一筆帶過的羅切斯特大學激光器,都是美國“無爆炸核試驗”不可或缺之部分。但這套配置也有較高的可用增益,讓人們(men) 廣泛注意到它更具魅力的一點實現核能發電隻要每秒鍾能發生三四次那種小燃料球內(nei) 的爆炸,且給它連續不斷地爆下去,釋放的能量就媲美百萬(wan) 千瓦級的發電站了。現在的激光能量即便已強大到可怕,但我們(men) 看那個(ge) 二次點火的時間,離目標還比較遠。

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