激光聚变主放大器能源系统述评

评述了激光聚变主放大器能源系统的演变过程。在简要评述传统能源系统的基础上,重点指出目前正朝向建立大型的能源组件实现模块化的方向发展,以减少系统元件数目,降低造价。结合NIF和神光Ⅲ原型能源模块的设计思路,述评了减少元件数目、降低造价、建造大型储能模块,以及采用大容量转换开关所带来的技术挑战和解决办法。同时指出开展能源单元技术(包括性能、风险、价格)研究是十分必要的。     

激光驱动器能源系统实验平台测控系统的研究

为了提高激光驱动器能源系统运行的稳定性、可靠性、安全性 ,研制了一套能源系统实验平台的测控系统。该测控系统采用 RS-2 32串行通讯、多线程程序设计来完成并行处理 ,具有较强的抗干扰能力 ,可远距离的进行自动控制、数据采集 ,并能及时的进行数据处理和分析 ,显示报表并打印。该项研究的结果为大型激光装置的相关系统设计提供了依据。     

高精度超短脉冲激光多路同步延时触发控制系统

该系统采用高速的ECL电路,实现了与82MHz飞秒激光脉冲序列中一个脉冲前沿严格精确同步的单脉冲输出;采用标准频率计数法和高精度线性斜波电压产生法,实现了延时时间调节范围宽(1ns～999μs)、调节精度高(1ns)、输出路数多(20路)的触发控制信号。     

40J激光装置研制

报道了一台输出能量在40J量级的激光装置。该装置从星光Ⅱ激光装置分光作为光源,由放大器链、能源系统和支撑桁架等三大部分构成。对整个激光装置的模拟计算结果表明：装置的增益能力足够输出40J,B积分满足ΔB小于1.8的要求。研制了一种全腔水冷新型放大器,对其小信号增益系数和增益均匀性进行了测量,实验得出增益系数β为0.034cm-1,增益均匀性为91.84%。结果表明这种放大器完全能满足此激光装置的设计要求。     

用受激喇曼散射方法产生紫外皮秒激光探针测量

将波长1053nm、能量60～100mJ、脉冲宽度800ps的基频光,经二倍频、四倍频转换作为H2喇曼池的泵浦光,基于后向喇曼散射光的压缩原理,获得了波长296nm、能量约2mJ、脉冲宽度81ps的紫外超短脉冲激光,可用于ICF物理诊断实验。     

4×2片状放大器能源系统防电磁干扰研究

 对4×2片状放大器能源系统整个充放电过程中的几种电磁干扰进行了详细的分析比较，针对这些电磁干扰，采取储能电容器一端接地、整个能源模块单点接地、预电离屏蔽以及光纤隔离等防干扰措施，消除了4×2片状放大器能源系统的电磁干扰，使整个系统运行安全、稳定、可靠。     

神光-Ⅲ主机装置成功实现60TW/180kJ三倍频激光输出北大核心CSCD

2015年9月15日,由中国工程物理研究院激光聚变研究中心承担研制的神光-Ⅲ主机装置成功完成了48束激光三倍频180kJ/3ns、峰值功率60TW的输出测试实验,标志着神光-Ⅲ主机装置已全面建成并达到设计指标,成为现有输出能力世界排名第二、亚洲排名第一的惯性约束聚变激光驱动器。     

激光装置新型能源系统技术改造

改造后的新型能源系统特点为：(1)充电机是能源系统中非常重要的设备，在设计时，用LC串联谐振恒流充电，输出端加隔离保护，使电容器端充电波形基本保持为直线，减小干扰信号的产生和对电容器的冲击。充电时间可调，使得在电容器老化的情况下依然可调节充电机使其基本同时达值，这样电容器在高压状态下等待触发的时间变短，有利于电容器的保护，减缓电容器的老化；(2)用了容差0～5％的双电极自愈式金属化膜电容器，该电容器储能密度(0．5J／cm^3)、可靠性高，系统故障承受能力强(能承受3倍正常放电电流峰值约20kA冲击），     

2.0 MJ脉冲功率源的500 kA气体开关系统

介绍了用于2.0 MJ激光泵浦源的新型高功率闭合开关系统的主要功能部件及其设计、研制和测试过程,分析给出了该气体开关系统的关键器件设计所依据的数学原理。在2.0 MJ电容储能的模拟脉冲电源平台上的实际测试表明,该气体开关系统的峰值通流能力达到500 kA,单次放电转移电荷量不低于150 C,累积寿命超过200 kC,理论上能同时支持20对（40只）氙灯工作。开关本体的石墨电极头还可以更换,能进一步延长寿命。该气体开关系统的总体性能接近同期国外同类型产品的指标要求。     

双向泵浦钛宝石的四通放大器

 由多通放大器的理论计算了脉冲的放大特性,并进行了钛宝石的四程放大实验。当输入信号光为1mJ时,通过四程放大,获得了20mJ的脉冲输出。