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紫外激光器

美國國家點(diǎn)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(xué)家組織網(wǎng)2012-04-07 我要評論(0 )   

據(jù)《自然》雜志網(wǎng)站及美國物理學(xué)家組織網(wǎng)3月22日(北京時(shí)間)消息稱,世界最大激光器、被稱為人造太陽的美國國家點(diǎn)火裝置(NIF)近日所發(fā)射出的激光在經(jīng)過最后一個(gè)聚焦...

 據(jù)《自然》雜志網(wǎng)站及美國物理學(xué)家組織網(wǎng)3月22日(北京時(shí)間)消息稱,世界最大激光器、被稱為“人造太陽”的美國國家點(diǎn)火裝置(NIF)近日所發(fā)射出的激光在經(jīng)過最后一個(gè)聚焦透鏡后,達(dá)到了2.03兆焦,在一舉打破紀(jì)錄的同時(shí),也成為世界上首個(gè)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(shè)計(jì)能力,但激光系統(tǒng)并未有多余的損壞。

  NIF位于加州勞倫斯•利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室,自2009年5月落成以來一直無人能挑戰(zhàn)其世界上最大的激光聚變機(jī)器的身份。它能產(chǎn)生類似恒星內(nèi)核的熱與力,設(shè)計(jì)目的是使美國在無需核試驗(yàn)的情況下保持核威懾力。但在軍事用處及探秘宇宙天體外,也一并肩負(fù)了偉大的清潔能源之夢超高能量的紫外激光聚焦于小小的氫燃料球,有望讓人類于實(shí)驗(yàn)室里取得核聚變能源,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(diǎn)火實(shí)驗(yàn),激光系統(tǒng)向低溫靶室發(fā)射了1兆焦激光能量,這已經(jīng)是當(dāng)時(shí)世界第二大的羅切斯特大學(xué)激光實(shí)驗(yàn)?zāi)芰康?0倍之多。而近日,其再次打破了自己的紀(jì)錄。據(jù)NIF主任埃德•摩西介紹,2.03兆焦的激光在經(jīng)過光學(xué)損耗后,射于靶室正中心的為1.875兆焦,激光部件的損壞小于模型測試,且激光器在36小時(shí)之后又可以再次發(fā)射出創(chuàng)紀(jì)錄的一擊。不過,本次實(shí)驗(yàn)只為證明性測試,目標(biāo)靶室是空的,但究其意義仍不失為聚變能源探索之路上的一座里程碑。

  研究人員不肯透露何時(shí)會將這種能級的激光射向裝有燃料的聚變艙。而在真正“點(diǎn)火”中,即是將強(qiáng)烈激光射向燃料小球,聚變艙的內(nèi)部瞬間壓縮,致使燃料球發(fā)生爆裂引起燃料發(fā)生的核聚變反應(yīng)產(chǎn)生巨大能量。NIF的研究人員曾指出,該激光器就是成為第一個(gè)突破平衡點(diǎn)的設(shè)施在聚變反應(yīng)中,產(chǎn)生的能量大于所消耗的能量,實(shí)現(xiàn)“能量增益”,完成聚變點(diǎn)火。

  極客網(wǎng)站Geekosystem在報(bào)道該事件時(shí)發(fā)表評論稱,盡管目前人類距離擁有“死星”(《星球大戰(zhàn)》中能夠摧毀一顆行星的超級武器)的能量還有相當(dāng)長的路要走,但2兆焦激光“點(diǎn)火”的實(shí)現(xiàn),還是讓技術(shù)發(fā)展向?qū)崿F(xiàn)可控核聚變更近了一步。

  美國國家點(diǎn)火裝置是兼顧了“國家安全利益與科學(xué)發(fā)展”的典范。它初衷是用來模擬核爆,這家伙加上本文中一筆帶過的羅切斯特大學(xué)激光器,都是美國“無爆炸核試驗(yàn)”不可或缺之部分。但這套配置也有較高的可用增益,讓人們廣泛注意到它更具魅力的一點(diǎn)實(shí)現(xiàn)核能發(fā)電只要每秒鐘能發(fā)生三四次那種小燃料球內(nèi)的爆炸,且給它連續(xù)不斷地爆下去,釋放的能量就媲美百萬千瓦級的發(fā)電站了。現(xiàn)在的激光能量即便已強(qiáng)大到可怕,但我們看那個(gè)二次點(diǎn)火的時(shí)間,離目標(biāo)還比較遠(yuǎn)。

 

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