物理学的新突破将开创未来战场的新前景

 物理学不是一门具体的技术学科,然而物理学却是高技术（包括军事高技术）发展的至关重要的先导和理论基础．物理学研究前沿的最新成果直接对技术科学产生决定性的影响,它通过为邻近学科提供相应的理论和试验方法促进军事高技术的发展．一、物理学促成定向能武器的诞生普通的炮弹、炸弹,包括威力巨大的原子弹、氢弹,爆炸之后的能量以爆炸点为中心向四面八方传播,其有效杀伤范围是以爆炸点为中心的圆（或球）形区域,所谓定向能武器,其能量是沿一定方向传播的,杀伤破坏作用与武器能量的传播方向有关．物理学的研究成果促成了激光武器、粒子束武器、微波波束武器等定向能武器的诞生．     

束能技术与定向能武器

 随着现代物理技术最新成果问世,在21世纪未来战场上,可望投入一些新概念兵器,如利用激光、微波、粒子束研究发展的定向能武器,它是利用强束能向一定方向发射,用高能量束杀伤和摧毁目标的武器系统。这一崭新机理的“束能技术”发展很快,军用前景十分广阔,是一种令人瞩目的技术。一、激光武器利用激光束直接摧毁目标或使之失效的定向能武器,称为激光武器。激光武器主要由激光器、精密瞄准跟踪系统和光束控制与发射系统组成。激光器是激光武器的核心,用于产生高能激光束。     

"定向能武器"——束能技术的发展——物理学与军事科技之四

束能技术就是利用激光束、粒子束、微波束、等离子束、声波束的能量产生高温、电离、辐射、声波等综合效应,采用束的形式(而不是面的形式)向一定方向发射来摧毁或损伤目标,用这种技术制造的武器称为粒子束武器,或"定向能"武器.     

加速器的应用

 粒子加速器是用人工方法产生快速带电粒子束的装置。它利用电磁场将带电粒子束(如电子、正电子、质子等)加速到很高的能量,所以称为加速器。在加速器家族中,各成员的个头和能量千差万别。苗条的小妹妹有一张桌面就能蹲下了,而那些巨人则远比我们在图画或动画片中看到的巨人要大。举例来说,目前在法国、瑞士边界处运行的一台加速器(LEP),它的粒子运行轨道就有27公里长。     

闪亮的“死光”

<正>在漫长的军事历史发展过程中,武器也在不断地进化。因此,从广义上讲,每个时期出现的武器都可以称之为新概念武器。例如,枪炮对剑戟来说是新概念武器,坦克、飞机对枪炮而言也是新概念武器,核弹对坦克、飞机又是新概念武器。但从狭义上来说,不论是枪炮还是核弹对目标的毁伤机理没有本质的区别,都是对目标实施毁灭性打击。而在20世纪后期出现的新概念武器,其工作原理和毁伤机理都有了革命性的变化。新概念武器的"炮弹"可以是波、粒子束、超级润滑剂或粘性泡沫,对目标可以实施毁灭性的硬毁伤和局部干扰性的软毁伤。故有人声称,新概念武器将使得21世纪的战争变得更加"文明"。新概念武器的家族庞大,在本专栏中,我们将重点介绍定向能武器、动能武器和非致命性武器。     

紧追美国:英国国防部启动高能光纤激光武器研制

正英国国防部官员称,该国将大幅增加对激光武器技术的投资力度,近期将启动激光武器演示机项目招标。英国国防部国防科学技术实验室(Dstl)近日公布了定向能武器(DEW)发展计划,该机构计划年内进行招标并确定一家承包商开发激光武器。英国定向能武器演示项目     

磁通压缩发电机

 目前，正在研究的新概念武器主要有定向能（强激光、高功率电磁脉冲、粒子束）武器和电发射动能武器两大类等。除了使用有毒气体的化学激光武器，上述新概念武器都需要脉冲功率电源（Pulsed Power Supply，PPS）激励或驱动。 军用的PPS，除了具有普通电源的脉冲高功率和巨大能量的特征外，还要求有系统独立性和轻便性。独立性是指它不依赖于其他（如民用电网）系统，轻便性要求它的体积和重量符合军用运载工具的要求。而磁通压缩发电机（Magnetic Flux Compression Generator，MFCG）是一种已初步用于军事并逐步拓展应用领域的脉冲功率电源。     

前言

<正>中国科学院近代物理研究所受中国电工技术学会电子束离子束专业委员会、中国机械工程学会焊接分会高能束焊接专业组、中国粒子加速器学会离子源专业组、北京电机工程学会加速器专业委员会的委托,于2014年9月14日至17日在兰州举办了"2014全国荷电粒子源、粒子束学术会议"。该学术会议每两年举办一次,旨在交流我国荷电粒子     

磁通压缩发电机——军用高功率脉冲电源

目前,正在研究的新概念武器主要有定向能(强激光、高功率电磁脉冲、粒子束)武器和电发射动能武器两大类等。除了使用有毒气体的化学激光武器之外,上述新概念武器都需要脉冲功率电源(PulsedPower Supply,PPS)激励或驱动。军用PPS除具有普通电源的脉冲高功率和巨大能量外,还要求有系统独立性和轻便性。独立性是指不依赖于其他(如民用电网)系统,轻便性则要求其体积和重量符合军用运载工具的要求。而磁通压缩发电机(Magnetic Flux Com-pression Generator,MFCG)是一种已初步用于军事并逐步拓展应用领域的脉冲功率电源。一、MFCG概念和…     

新物理的探索——非加速器粒子物理实验的进展

 近十年来,非加速器粒子物理实验的进展引人注目.实验设备规模宏大,建造费用猛增,实验运行周期变长.去年八月二日至八日在新加坡举行的第二十五届国际高能物理会议上,非加速器粒子物理实验及其有关理论的报告占相当大的比重,引起与会者的广泛兴趣.加速器产生的粒子束能量与亮度是可控的,粒子束种类、飞行方向和到达时间可由实验人员调节与控制.几十年来,这种粒子源实验手段在高能物理的飞速发展中起了巨大作用.但是,无论是粒子的能量还是粒子的种类,自然界存在的粒子源远比人工粒子源丰富多样.人们往往是在自然界找到了新粒子源,然后在加速器中产生它,并进行精密的测量.这样的例子是层出不穷的.例如,α、β与γ射线就是在天然放射源中找到的.正电子、μ介子和奇异粒子也是在宇宙线中首次发现的.     

《强激光与粒子束》(中文核心期刊,EI收录)刊物简介

<正>《强激光与粒子束》(High Power Laser and Particle Beams)是由中国工程物理研究院和四川核学会1989年2月创办的国内外公开出版的科技期刊,2003年改为月刊,2008年增加了中国核学会为主办单位。主要报道我国高能激光与粒子束技术领域的基础理论、实验与应用研究的成果和最新进展。内容涉及高功率激光、高功率微波与粒子束的产生、传输及其与物质的相互作用,加速器及高功率脉冲功率技术。主要学科包括;强激光光学,激光器与加速器,高功率微波,脉冲功率,等离子体物理,惯性约束聚变,粒子物理,纳米技     

未来武器的物理学基础

 海湾战争的事实表明,现代战场已成为高科技武器的竞技场。展望未来,将会有更多的高科技武器投入战场。目前世界各国正在研制、试验的高科技未来武器的名目不少,其中进展较快、有希望投入实用的主要是激光武器、微波波束武器、粒子束武器、电磁炮和次声武器等。听其名称,这些未来武器似乎很玄奥,但它们都是以基本的物理学理论作依托的。     

本刊编委夏佳文当选中国工程院院士

<正>据中国工程院网站(2013年12月19日)消息,中国工程院2013年院士增选工作已顺利结束。通过科学、严谨的评审程序,选举产生了51名新院士。《强激光与粒子束》编委夏佳文当选能源与矿业学部院士。夏佳文,男,49岁,博士生导师。现任中科院近代物理所副所长、兰州重离子加速器国家实验室副主任;担任国家"九五"重大科学工程——兰州重离子加速器冷却储存环HIRFL-CSR的加速器物理及技术总负责人、总工程师;兼任中国粒子加速器学会常务理事。     

高温等离子凝聚体存在的新原理

本文详细地考虑了影响带单一符号电荷的粒子束以下四个因素:平行于粒子束轴的外磁场;粒子束在某种意义下的旋转;由于体电荷引起的粒子间相互排斥力以及速度的温度分布,因而得到束中粒子的某种稳定运动状态的结论。这种稳定状态的特征是粒子束有非常清晰的圆柱形边界,其半径看来不是任意的,而由上列各因素所决定。也就是说,粒子束有一个有效半径,温度和磁之间存在着一定的关系式,取适当的磁场和粒子束大小的数值,可以期望温度达到10¹⁰—10¹²°K的数量级。粒子束并不以回旋加速器频率旋     

未来武器的物理学基础

 四、含苞待放的电磁炮电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器,它是继激光武器之后发展起来的又一种新式武器。第一次世界大战中的法国科学家和第二次世界大战中的德、日科学家,都曾进行过利用洛仑兹力发射炮弹的研究,均以失败而告终。     

《强激光与粒子束》刊物简介

<正>《强激光与粒子束》(High Power Laser and Particle Beams)是由中国工程物理研究院、中国核学会和四川核学会主办的科技期刊,主要依托国家高新技术领域重点科研计划和工程,报道我国高能激光与粒子束技术领域理论、实验与应用研究的最新成果和进展。内容涉及高功率激光、惯性约束聚变、高功率微波、等离子体物理、高能量密度物理、粒子物理,以及脉冲功率技术、加速器技术、太赫兹技术、纳米技术、核科学技术等。主要栏目:高功率激光与光学、ICF与激光等离子体、高功率微波、太赫兹技术、复杂电磁环境、粒子束技术、加速器技术、脉冲功率技术、核科学与工程等。     

激光加速低能电子:有望缩小微型粒子加速器

正据报道,借助激光和"芯片上的加速器"设计理念,科学家将能在鞋盒大小的区域进行实验,用于探索平行宇宙和搜寻"上帝粒子"。借助高能粒子加速器科学家或可发现平行宇宙,然而这些加速器通常都重达数千吨且占地面积大。斯坦福大学等机构科学家最新计划利用石英芯片和激光技术制造微型粒子加速器,加速器体积和重量的大幅缩减使得研究人员更易掌控操作粒子科学实验。这项新设计或将大幅缩减粒子加速器的体积和重量。借助激光和"芯片上的加速器"设     

《强激光与粒子束》

<正>刊物简介《强激光与粒子束》(High Power Laser and Particle Beams)是由中国工程物理研究院、中国核学会和四川核学会联合主办的科技期刊,主要依托国家高新技术领域重点科研计划和工程,报道我国高能激光与粒子束技术领域理论、实验与应用研究的最新成果和进展。内容涉及高功率激光、惯性约束聚变、高功率微波、等离子体物理、高能量密度物理、粒子物理,以及脉冲功率技术、加速器技术、太赫兹技术、纳米技术、核科学技术等。主要栏目:高功率激光与光学、ICF与激光等离子体、高功率微波、太赫兹技术、复杂电磁环境、粒子束技术、加速器技术、脉冲功率技术、微纳技术、核科学与工程等。     

《强激光与粒子束》刊物简介

<正>《强激光与粒子束》(High Power Laser and Particle Beams)是由中国工程物理研究院、中国核学会和四川核学会主办的科技期刊,主要依托国家高新技术领域重点科研计划和工程,报道我国高能激光与粒子束技术领域理论、实验与应用研究的最新成果和进展。内容涉及高功率激光、惯性约束聚变、高功率微波、等离子体物理、高能量密度物理、粒子物理,以及脉冲功率技术、加速器技术、太赫兹     

《强激光与粒子束》刊物简介

<正>《强激光与粒子束》《High Power Laser and Particle Beams)是由中国工程物理研究院、中国核学会和四川核学会主办的科技期刊,主要依托国家高新技术领域重点科研计划和工程,报道我国高能激光与粒子束技术领域理论、实验与应用研究的最新成果和进展。内容涉及高功率激光、惯性约束聚变、高功率微波、等离子体物理、高能量密度物理、粒子物理,以及脉冲功率技术、加速器技术、太赫兹