等离子体与聚变物理的新进展

受控热核聚变是有长远意义的大型综合性的研究课题,其最终目标是获取轻核聚变释放的能量,从而根本解决能源问题.受控热核聚变是在高温等离子体状态下进行的,热核等离子体物理是当前等离子体物理的主要研究领域.现阶段聚变研究的中心任务,是掌握高温等离子体的规律.以寻求实现热核点火的方案.目前主要通过两种不同的途径进行探索:一种是磁约束方法,这是主要途径,其中最重要的是托卡马克型装置;另一种是惯性约束方法,利用激光或高能粒子束实现聚变.等离子体物理的另一个重要研究领域是空间及天体等离子体物理. 一、新型托卡马克与通向点火之路…     

高功率固体激光技术发展的历史机遇——为《强激光与粒子束》高功率固体激光技术专刊作序

自1963年N.G.Basov等人发表激光热核聚变概念以来,高功率固体激光技术走过了辉煌的发展历程。为实现惯性约束聚变,科学家们在数十年中探索过不同的驱动源技术,包括利用脉冲功率技术产生相对论电子束、轻离子束和Z-Pinch,利用射频直线加速器和直线感应加速器产生重离子束,以及多种的激光技术,如二氧化碳、氟化氢、原子碘、氟化氪准分子等激光技术。由于与聚变靶物理有较好的匹配性和持续稳定的技术发展做支撑,在激烈的竞争中高功率固体激光技术脱颖而出。美国利弗莫尔国家实验室的E.Teller和J.H.Nuckolls等人从五十年代末就开始进行微型…     

大国重器——激光惯性约束聚变

 激光惯性约束聚变被认为是人类工程物理科技领域的顶峰，这不仅是因为其实现技术难度极高，更因为其研究具有重大的科学意义。通过可控核聚变解决能源问题固然是激光聚变的研究目的之一，但其应用领域却显然不仅限于此。本文简要介绍了激光惯性约束聚变的基本概念和基本物理过程，并回顾了自激光诞生以来惯性约束聚变的发展历程。     

大国重器——激光惯性约束聚变

<正>激光惯性约束聚变被认为是人类工程物理科技领域的顶峰,这不仅是因为其实现技术难度极高,更因为其研究具有重大的科学意义。通过可控核聚变解决能源问题固然是激光聚变的研究目的之一,但其应用领域却显然不仅限于此。本文简要介绍了激光惯性约束聚变的基本概念和基本物理过程,并回顾了自激光诞生以来惯性约束聚变的发展历程。     

惯性约束聚变的进展

现阶段受控热核聚变研究的两个主要途径是磁约束聚变与惯性约束聚变.惯性约束聚变目前主要是采用激光驱动的方法,在1987-1988年间取得了突出的进展. 劳仑斯·里弗莫尔国家实验室(LLNL)用NOVA激光器进行的一系列实验中是采用0.35μm的激光,能量为20000J.实验结果,等离子体密度n与约束时间■的乘积n■～5×1014s·cm-3,密度被压缩到液态氖氖密度的100-150倍.这些爆聚实验与假定理想球对称时磁流体模拟的预言一致.这些结果支持了如下的观点:如果以数百万焦耳能量的激光驱动高性能的靶,激光聚变可达到高的能量增益(能量增益超过100). 罗彻斯…     

中国激光惯性约束奠基人——王淦昌

激光惯性约束是实现核聚变的方式之一，产生于20世纪60年代。目前世界许多国家在此项研究上投入大量人力、物力，以期在受控核聚变方面取得突破，从而解决困扰人类的能源问题。我国是最早开展此项研究的少数几个国家之一，90年代初就把该项研究列入国家“863”计划，至2000年我国的激光惯性约束研究已取得重要进展，建立了“神光”系列装置和“天光”装置，在激烈的国际竞争中占有一席之地。而这一切成就都离不开激光惯性约束的创始人——物理学家王淦昌。王淦昌是国际上最早独立提出激光聚变约束思想的物理学家之一，并在60年代中期领导开展了我国的激光聚变研究，对“神光”“天光”的建成做出了重要贡献。     

受控核聚变研究的进展和“冷聚变”实验

本文简要介绍了核聚变的基本原理和实现核聚变的必要条件，概述了受控核聚变研究的两个主要途径──磁约束和惯性约束取得的重大进展．此外，还介绍了所谓ｕ介于催化聚变的物理概念，对当前“冷聚变”实验作了评述．     

国际热核聚变实验堆(ITER)计划

聚变能目前是认识到的可以最终解决人类能源和环境问题的最重要的途径之一，经过许多科学工作者半个多世纪的努力，磁约束聚变研究取得了重大的进展，集成当今国际受控磁约束核聚变研究的主要科学和技术成果，合作建立与未来实用聚变堆规模相比拟的受控热核聚变实验堆ITER(international thermonuclear experimental reactor)，成为国际上大家的共识，文章就ITER及相关的情况进行一些介绍。     

托卡马克高约束运行模式和磁约束受控核聚变

磁约束受控核聚变是最终解决人类能源问题的有希望的途径之一.托卡马克的高约束运行模式可以大大降低下一代磁约束聚变实验装置和将来的聚变示范反应堆的规模和造价.文章简要介绍了托卡马克高约束模式的特征,实现条件及亟待研究解决的科学技术问题,包括触发高约束模式的物理机理,功率阈值与等离子体参数的关系等,以及在高约束运行模式下观察到的边缘局域模的驱动机制、控制或缓解技术等.     

激光驱动的ICF物理研究

惯性约束聚变是近年来发展迅速、具有科学意义和应用前景的研究领域．本文概述了激光驱动的惯性约束聚变的物理过程和值得研究的物理问题；讨论了激光聚变物理与核武器物理的联系，说明军用研究是激光聚变研究近、中期应用的重要方面；介绍了中国工程物理研究院的激光聚变研究工作．