神光耀中华——论神光III装置的装备 利刃小溪
近日，国防科工局发布2016年度国防科技工业十大新闻和十大创新人物（团队）。评选结果中有一项属于神光3的，让我们认识下这项高尖端的科技成果吧。
作为受控核聚变反应堆的点火装置，中国神光系列激光点火装置一直是国人关注的焦点，作为开展高能量密度物理和惯性约束聚变研究的首台十万焦耳量级高功率激光装置，“神光-Ⅲ主机装置”，已在中物院基本建成。神光系列从神光I发展到神光II，如今神光III装置目前已建成投入使用，确实是令国人振奋的消息。
神光-III装置示意图
专家指出，太阳就是一个不断进行氢核聚变反应的天体，太阳的表面温度是6500万摄氏度，核心温度1亿度，1亿度也是*弹氢**爆炸的核心温度，*弹氢**就是个核聚变反应装置，但作为威力巨大的*弹炸**，其聚变反应是不可控的，人类长期探索受控核聚变反应，从中获得足够的能量以用于人类的日常能源需求，可以说受控核聚变是目前人类已知的用最小质量的材料获得最大能量释放的质能转换方式，这也是E=mc^2的质能守恒定律的结果，其中E代表能量，m代表材料的质量，c代表光速，目前受控核聚变有两种研究方向，一是磁惯性约束装置托克马克，中国已经在合肥实现了EAST托克马克装置的安装和调试，并实现了创造纪录的放电时间，而且这一纪录在不断刷新。二就是通过激光点火，产生高于1000万度的温度，实现核聚变所需要的初始温度，这就是神光系列装置的研究背景。
图为超高功率脉冲装置聚龙一号放电瞬间
小溪指出，1964年王淦昌独立提出激光聚变倡议，1965年立项开始早期研究。经几年努力，建成了输出功率100亿瓦的纳秒级激光装置，并于1973年5月首次在低温固氘靶、常温氘化锂靶和氘化聚乙烯上打出中子。1974年研制成功我国第一台多程片状放大器，把激光输出功率提高了10倍，中子产额增加了一个量级。在国际上向心压缩原理解密后，积极跟踪并于1976年研制成六束激光系统，对充气玻壳靶照射，获得了近百倍的体压缩。这一系列的重大突破，使我国的激光聚变研究进入世界先进行列，也为以后长期的持续发展奠定了基础。
神光-III装置激光束线的光路图
专家指出，按照王院士的创议,在我国第一个激光专业研究所-中国科学院上海光机所开始了高功率激光驱动器的研制和应用并于 1971年获得氘-氘碰撞中子. 1978年中国工程物理研究院和中国科学院携手合作, ICF研究进入了全面发展的新阶段。
之后，在其发展型的基础上建造了激光12号装置，1986年夏天，张爱萍将军为激光12号实验装置亲笔题词“神光”。于是，该装置正式命名为神光-Ⅰ。1989年起，神光I直接驱动获5000000中子产额，间接驱动获10000中子产额，冲击波压强达0.8TPa，获近衍射极限类氖锗X光激光增益饱和。1990年，神光I获得国家科技进步奖一等奖。
小溪指出，随后，1993年，国家“863”计划确立了惯性约束聚变主题，进一步推动了国家惯性约束聚变研究和高功率激光技术的发展。1994年，神光-Ⅰ退役。神光-Ⅰ连续运行8年，在激光惯性约束核聚变和X射线激光等前沿领域取得了一批国际一流水平的物理成果。1994年5月18日，神光Ⅱ装置立项，工程正式启动，规模比神光-Ⅰ装置扩大4倍。
专家指出神光II在规模上处于世界上正在运行的同类装置的第四位，自2000年运行以来性能稳定，光束质量及运行输出指标要求已与当今国际高水平的大型激光驱动器光束输出质量水平相当，具备了高水平运行的综合技术能力。该装置上进行的物理实验已取得一系列阶段性重大成果，其中惯性约束聚变直接驱动打靶，获得单发4×10中子，是国际同类装置获中子产额的最好水平，为我国惯性约束聚变研究做出了重大贡献。
上世纪90年*开代**始启动的“神光Ⅲ”大型激光装置研究是我国聚变能源领域宏伟的大科学工程，是我国综合国力不断上升的体现，对相关科学技术的发展具有极强的带动作用。该装置目前已建成并投入运行，可输出48束激光，总输出能量为18万焦耳，峰值功率高达60万亿瓦。其总体规模与性能位列亚洲之一、世界之二，达到国际先进水平。作为我国自主研发、全球第二台已用于实验运行的新一代高功率激光驱动器，它将“种子”光源能量尽可能放大，使得高功率激光瞬间聚集，最后穿过以微米计算的注入孔射向靶球中心的物质。
小溪认为，神光III激光点火装置和EAST托克马克装置的不断推进促使着中国不断向实现真正受控核聚变发电奠定了坚实基础，据悉，首个国际试验核聚变反应电站将于2050年前后在法国建成，如果能实现核聚变电站成功发电，这是人类工业化向更高层次发展的奠基石，也是人类新文明出现的曙光，机不可失，时不再来。我国应该抓紧时机，早日实现受控核聚变的基础设施和条件在我国一一落实，这是国人的期望，也是全人类的殷切期望，更能够为伟大的中国梦的实现加上一个厚重的砝码！（利刃小溪）