可扩展至激光聚变点火的快加热

以短激光脉冲对被压缩聚变燃料进行快速加热，是产生核聚变能的一条有希望的途径[1]，已用新型快点火结构的实验规模进行演示[2]。本文描述将此系统加以改进，以更高功率的脉冲拍瓦(1015 W)激光产生快加热芯等离子体，它可以扩展至满尺度点火，大大增加聚变活动，同时在这些高许多的激光能量下仍然保持高加热功率。此项研究结果使我们在实现较廉价的满尺度快点火激光装置上又向前走近了一步。在先进激光聚变点火中[3,4]，用拍瓦激光产生的高密度、高能量电子瞬时加热被压缩聚变燃料，以高耦合功率使之达到点火温度[5]。日本以一台拍瓦激光…     

上海光机所激光核聚变快点火新方案基础物理研究取得重要进展

近年来上海光机所强场激光物理国家重点实验室在激光核聚变快点火新方案的基础物理研究方面取得了一系列重要进展。     

激光热核聚变的现状与展望

自出现第一台激光器和稍后提出用激光引发热核聚变反应四十年来．人们对热核聚变规划实现的可能性有了某些变化。显然，它的实现技术难度很大，虽然原始思想非常简单：有必要的光通量功率密度．有最易点火的燃料——氘氚混合物。而且引发反应所需的激光脉冲能量规模本身也不是非常巨大，完全能够达到。     

简明消息

简明消息激光核聚变在预算战中获胜在美国的预算大战中激光核聚变要比磁约束聚变结果好得多。能源部在政府部门中首批获得预算。国会削减克林顿政府磁约束聚变预算的三分之一，而保留０．６１亿美元开始“国家点火设施”下一代聚变激光器的工作．该预算包括０．３７４亿美...     

“国家点火装置”产生点火脉冲

设在里弗莫尔的“国家点火装置”包括许多尺寸达1m的激光放大器和光学件，在2～3mm直径的含氘氚混合物靶丸中获得核聚变点火。“国家点火装置”有192束线，每路都配有强闪光灯和高能量电容器组，大量非线性光学晶体，可以产生最强的紫外激光脉冲。     

实现激光核聚变的一种新方案

1.提出新方案的背景1972年激光向心聚爆解密以来,已有17年的历史.这段时期有关器件、相互作用、聚爆物理的研究集中到一点,即如何有效实现“通过向心压缩,获得高密度,然后中心升温,产生热核聚变.释放出的α粒子,以热核波的形式,加热周围DT燃料,引发整个靶球热核聚变”(下面简称为中心点火).为了俘获α粒子不使逃逸,靶不能设计得太小.热核聚变要求达到10keV高温,这样可算出需要的激光在3～10MJ,而且是高光学质量的.但近两年日本的实验及Hora的理论表明“中心点火”不是最佳方案,也很难实现.实验已观察到且较易实现的是“体点火”,对激光能量要求与“中心点火”同,但光学质量可降低些,这将使器件造价相应下降.     

日本将努力推进激光核聚变研究

日本学术振兴会激光核聚变座谈会于3月汇编了“关于激光核聚变研究推进计划的报告书”。报告书谈到，现在核聚变研究的主流是由托卡马克代表的低密度等离子体的“磁场约束方式”，与此平行相补助的努力推进不用磁场的高密度等离子体的“惯性约束方式”的核聚变研究，即它所代表的激光核聚变的研究，报告书同时列举了它的研究课题。     

激光等离子体点火在航空航天动力系统的应用

激光等离子体点火以其点火位置和时序方便可控、工况适应性好、电磁干扰小、启动快、可实现重复点火等优点，成为航空航天动力系统极具潜力的一种点火技术。介绍了激光等离子体点火的技术特点及其基本物理过程；其次，回顾了激光等离子体点火在航空航天动力系统应用的研究现状，尤其是哈尔滨工业大学近年来取得的研究成果；最后，分析了激光等离子体点火面临的问题，并对其发展前景进行了展望。分析表明，激光等离子体点火在无毒非自燃推进剂的火箭发动机和碳氢燃料的超燃冲压发动机的可靠重复点火上具有广泛的应用前景，但要实现工程应用，仍需要解决激光点火器与航空航天动力系统的一体化设计、激光点火器的小型化和工程化等问题。     

大功率脉冲CO2激光系统的发展

七十年代初，激光核聚变研究开始转向聚爆，即激光将充热核燃料的薄壳靶进行高度的压缩,从而达到热核燃料有效的燃烧。以这种方式引起热核聚变可以减小对激光能量的要求，使达到目的可以在现在工程技术许可的范围内。通过对激光核聚变的广泛研究对激光系统的要求不断的明了，并对此提出了对激光系统各参数的要求。另一方面，由于对钕玻璃大功率激光系统进行了深入的研究，从而可以确定适用于大功率激光系统的工作物质所应具有的最隹内部参数。因此在对任一种大功率器件进行估计是否适用于激光核聚变这一长远目的时必须考虑到上述情况。     

日英科学家在激光核聚变研究上获得新突破

日本大阪大学和英国的科学家联合在激光核聚变研究上开发出一种新的方法。使用这种方法只需约过去一半的能源就能引发核聚变反应。使用激光照射重氢和碳制成的中空燃料球（直径大约５００μm），并对它进行超高密度的压缩，然后使用输出功率为１００TW的超高强度激光，在万亿分之一秒的时间内把它加热到数百万摄氏度，进而引发核聚变。专家认为，这种方法适合于制造小型廉价的核聚变反应堆，实用意义很大。（No．２５）日英科学家在激光核聚变研究上获得新突破     

激光核聚变进展

在过去一年中，激光核聚变的实验和理论，玻璃激光器和靶的研究，都取得了重大的进展，因而极其广阔地展示出激光核聚变的前景。     

激光热核聚变

来自美国、日本、欧洲、俄罗斯和中国的学者在会上作了30个有关激光热核聚变的学术报告。劳仑斯*里弗莫尔国家实验室的У．Хогана和Г．Паузлла的报告证实了在这一科学中心经过数年的努力,将建立名为“国家点火装置(NIF)”、能量为～1 MJ的钕玻璃激光装置,用以实验演示能获得有效输出能量的激光对靶的热核点火。     

新式聚爆中子产额达10万亿个

大阪大学激光核聚变研究中心利用“激光12号”玻璃激光装置进行新式的多重冲击波压缩实验，实现了核聚变反应中子产额几十万亿个，等离子体温度1亿度，照射激光和核聚变等离子体的能量耦合率5.5%，靶丸增益0.2%。     

核聚变研究（续)

与托卡马克为代表的以低密度等离子体为对象的“磁约束”方式相比，采用髙密度等离子体的“惯性约束”方式进行核聚变研究，在最近二、三年间有显著的发展，其代表性的方式是激光核聚变。用大功率激光照射到球形的氘-氚靶上进行加热，从表面喷出球对称的等离子体，其反作用压缩靶球中心部分。产生相当于固体密度10³~10⁴倍的超高密度等离子体。结果在中心达到核聚变温度，在小于10^-9秒的短时间内产生为激光能量100倍以上的热核聚变能量。     

激光热核聚变靶体中等离子体流的磁控制

激光热核聚变靶体中等离子体流的磁控制引言很多有希望的激光热核聚变靶的工作原理都是基于将激光辐射导入靶体的内脏，这些靶大部分是间接压缩靶［１，２］。在这些靶中，等离子体被Ｘ射线脉冲压缩，而Ｘ射线脉冲的能量来自于激光能量的转换。世界各主要实验室，例如劳伦...     

美苏为什么热衷于激光热核聚变的研究

一九七一年,美国刊物发表了一篇文章，透露了保密达十年之久的激光热核聚变研究。近几年来，在理论上已证实用激光实现热核聚变是一种可行的途径，而且优点很多，它比之传统的磁约束法更有希望提早实现发电。从实验上亦取得了激光引起局部热核聚变反应的确凿证据。     

《激光与光电子学进展》2003年No.1~No.12总目次

期·页期·页期·页综合评述纳米光镊技术———新兴的纳米生物技术………………………………………1·1微光机电系统:应用领域及近期进…展1·6生物光子………………………………学5·1激光混沌保密通………………………信5·7激光核聚变惯性约束聚变激光装置系统可靠性研………………………………究1·12可扩展至激光聚变点火的快加……热1·16快点火可能为聚变提供快捷途……径1·17快点火实验成功使聚变能竞赛升…温1·18以拍瓦激光加热的聚变能点火实…验1·18纽约州为激光聚变研究投…………资1·1921世纪的惯性聚变科学技…………术6…     

法国用紫外激光进行受控核聚变实验

在用紫外激光进行受控核聚变以获得能量增益的研究中，一个法国研究组已成功地显著节省驱动能量。据法国国家科研中心报导，利用这种激光进行氘、氚核聚变研究，其所需的驱动能量比迄今所进行的各次研究少10倍到100倍。     

实验证实了激光聚变的想法

可以说,激光引发的热核聚变的想法是由计算机产生的。基本方法是取氘丸或氚丸（或其它合适的燃料小丸,）用激光从各个方向对它进行辐射。光能的吸收会引起对称的向心爆炸,压缩并约束小丸,从而提供聚变点火的方法,这种看法也是根据计算机产生的模型得出的。在美国物理学会上周在芝加哥召开的会议上,传出的消息是已用实验证实了计算机模型。     

激光点火与其他点火方式在火炮中的分析研究

激光点火作为一种技术,已广泛实验应用于多个领域。激光点火应用于火炮发射技术,是对常规底部底火点火方式的革新。除激光点火方式外,还有等离子体点火方式以及场畸变点火方式等。介绍了各种点火方式的系统组成、实验结果,说明激光点火技术的可靠性和良好的弹道性能,以及激光点火、等离子体点火、场畸变点火及其组合技术在火炮发射中应用的可行性。