神光Ⅱ激光装置研制

神光Ⅱ大型固体高功率激光装置是我国激光驱动器发展历史的里程碑,其成功研制使我国高功率固体激光工程与技术、聚变物理与基础物理研究实现了全面且本质的跨越式发展。简要概述了神光Ⅱ激光装置研制中创新发展的大量工程方案与技术手段,举例介绍了神光Ⅱ激光装置在近20年来的高质量运行中取得的众多有国际影响力的研究成果。经多方支持和多年持续发展,已经形成数万焦耳级纳秒激光装置、皮秒拍瓦以及飞秒拍瓦激光装置等,这些装置是我国惯性约束核聚变、强场物理、高能量密度物理等研究领域中重要的物理实验核心平台之一。     

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。     

激光热核聚变中激光辐射转成快电子

长时间以来认为，激光器是未来激光热核反应堆最有可能的系统，因它的效率高（5%~10%),并能在重复频率条件下连续工作。然而最近的研究表明，CO2激光辐射与靶的等离子体相互作用的物理过程,对于达到激光热核聚变是极其不利的。由于CO2激光的波长较长，因此等离子体的临界密度较低,吸收激光辐射的效率低,只是由于共振效应才吸收激光辐射，共振效应将吸收的能量转换成快电子。     

高功率氟化氩紫外激光器

美国桑迪亚实验室已研制成一种新的高功率紫外激光器，它有可能用于浓缩铀和激光核聚变。这种激光器是电子束激励的氟化氬装置，已产生峰值功率为1.6千兆瓦的激光脉冲，脉冲长度为55毫微秒。     

用于激光核聚变的微型泡沫

美国桑迪亚国家实验室已研制出一种新型聚合物泡沫，其单元尺寸仅为该室过去研制的泡沫的1/10~1/1000。此种泡沫性质像海绵，在惯性约束核聚变实验中可用以支撑液体氘氚燃料，也可用作X射线激光靶，进行X射线激光物理实验。     

大功率激光器的频率转换

利用高能激光器进行惯性约束核聚变研究，1980年在科学原理上已接近成熟。美国、欧洲和日本的新装置的实验结果表明，到80年代中期会有有效的能量释放。诊断技术和测试装置，尤其是X射线测试装置已经跟上，因此精确预言靶特性的大量基础数据正在涌现。材料科学和光学工艺，特别是激光元件的研制，已对大功率驱动器性能的改善作出了重要贡献。     

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%。     

用紫外激光器进行热核聚变实验

紫外激光器似乎是热核聚变实验的一种有趣的候选者。法国国家科研中心的一个小组在最近的工作中刚建立起来的一种装置已表明，不用近红外激光而使用紫外激光，在获得相似的结果时，可使所需的能量减少10~100倍。     

等离子体诊断用的高功率二氧化碳激光装置

日本松下技术研究所和松下产业机器公司联合研制成测量在核聚变反应堆内等离子体状态的单模振荡、高功率(200瓦）的“等离子体诊断用的二氧化碳激光装置”。     

对热核聚变靶进行球形加热的12路大功率激光装置“Deifin”

本文描述了对热核聚变靶进行高温球形加热的12路大功率激光装置“Delfin”。装置包括具有最终的光能量1万焦耳、光脉冲持续时间10^-10~10^-9秒和辐射的发散度约5×10^-4弧度的钕玻璃激光系统，用于激光辐射和等离子体相互作用的真空室，以及研究激光参量和等离子体参量的一套诊断系统。激光系统的光学方案和结构特色正在考虑。分析了不同的辐射聚焦方案，描述了照射靶的高度球对称“Delfin”聚焦系统，这种系统允许在靶面达到的最大通量密度为10¹⁵瓦/厘米²。激光等离子体研究的一些最重要问题和解决这些问题的一般诊断法正在考虑。     

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...     

中国科学院召开“六路钕玻璃激光等离子体物理实验装置”鉴定会

中国科学院于1980年11月在上海召开鉴定会,来自国内二十个单位共四十名专家对中国科学院上海光机所研制的“六路钕玻璃激光等离子体物理实验装置”进行了技术鉴定.该装置是采用自行研制的材料、元件、器件和工艺技术研制而成.第一阶段目标是建立脉冲宽度为毫微秒、输出功率为2.5×10~(10)瓦/束的六路激光装置.它包括激光系统、靶场系统、诊断系统和靶的研制等四部分,在1977年进行了一些尝试性的打靶实验,取得了一定的结果.其后,为了提高和完善装置的性能,改建成亚毫微秒脉宽、输出功率为5～10×10~(10)瓦/束的六路钕玻璃激光等离子体物理     

金蒸气激光器在磷酸盐激光玻璃质量检验中的应用

金蒸气激光器在磷酸盐激光玻璃质量检验中的应用检验激光玻璃中微米和亚微米大小铂夹杂物是研制核聚变高功率激光系统使用的优质激光玻璃所必须的工作。比较了玻璃、氩离子、铜蒸气、金蒸气激光的光吸收系数后，发现钕玻璃的最佳检测窗口是６２７．８ｎｍ波长金蒸气激光，...     

Nd—磷酸盐和Nd—氟磷酸盐玻璃具有大激光效应

本文论及具有大激光效应的Nd—磷酸盐玻璃。这类玻璃的受激发射截面大、热畸变小,可用于材料加工和测量技术的中、小激光装置。添加氟(氟磷酸盐玻璃)能降低非线性折射率,这类玻璃特宜用于核聚变大型放大系统末级。氟的添加能使非线性折射率减至0.5×10-13esu。     

英国卢瑟福-阿普尔顿实验所激光等离子体物理研究工作进展

1976年，英国政府科学研究委员会采取果断措施终止对英国几个主要大学高功率激光器的投资，而集中大笔资金于卢瑟福实验所（1981年正式改名为卢瑟福-阿普尔顿实验所）建造了先进的“中心激光装置”，1981年命名为VULCAN (火神)装置。“火神”装置向14所有等离子体物理专业和X光激光研究的英国大学全面开放，近年来又吸收世界各大激光核聚变实验室的科学家参加实验，使得围绕“火神”装置的激光等离子体研究工作异常活跃，研究队伍已扩大到近一百人。近年来每年平均在各种刊物上发表的论文有60~70篇，其研究内容涉及激光等离子体基础研究和X光激光研究的很多方面，短短几年内卢瑟福实验所后来居上已成为西欧激光等离子体领域居于领先地位的研究所。     

苏、日、美激光核聚变研究简讯(会议报导）

在1971年夏末于大西洋西岸接踵召开的三次高功率激光器的国际会议上,苏联和日本的研究人员不知不觉地成为引人注目的中心。苏联人透露了他们为热核聚变研究而研制的激光系统。此系统能输出1000焦耳,由12根玻璃棒组成。而日本人则打破了他们的沉默,描述了他们用1毫微秒、40焦耳的激光脉冲进行聚变研究的工作。     

高功率钕玻璃激光系统

高功率钕玻璃激光系统为了研究强激光辐射与物质的相互作用，以及很多其他的实用目的（热核聚变、同位素分离、Ｘ射线激光器等等），在不同的科研中心建造了输出孔径大、辐射亮度高的磷酸盐钕玻璃高功率激光系统［１～６］。但大多数这类已运转的系统都是激光束直径逐级放...     

日本的超高功率激光系统及其应用

近30年来，人们一直研制超高功率激光系统，用以进行激光核聚变研究，大阪大学发展了“激光Ⅶ”玻璃激光器，“烈光Ⅷ”CO2激光器，二极管抽运固体激光器与拍瓦线性调频脉冲放大钕玻璃激光器，实验证明，它们对激光研究很有效，在科学技术的许多领域也有多种应用。     

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。