谁是世界上第二大高功率激光装置?

发布时间: 作者:中科美斯 阅读次数:

法国兆焦耳激光装置(Laser Megajoule,简称LMJ),是法国原子能与替代能源委员会(CEA)军事应用局(CEA-DAM)主导设计的高功率激光聚变(ICF)装置,目前是世界上第二大高功率激光装置。该装置自1999年启动建设,2014年正式落成,整个建设周期长达15年,耗资高达30亿欧元。其设计采用钕玻璃作为激光介质,包括240束激光,每8束构成一个激光束组,共计30组。

LMJ设计目标是通过惯性约束聚变(ICF)和高能量密度物理(HEDP)研究,实现1.8兆焦耳(MJ)的设计总输出能量,与美国国家点火装置(NIF)的设计目标相当,确保核武器的安全性和可靠性,支持法国的核威慑力研究,是法国武器贮存管理计划的核心部分。

LMJ主要应用于核武器方面的研究,民用次之,应用领域包括:

核武器研究:通过模拟核爆炸的物理过程,验证核武器的设计和性能,确保其安全性和可靠性。

惯性核聚变研究:用激光脉冲引起氢的同位素发生反应,从而释放巨大的能量,这一研究目标旨在为未来的核电站提供清洁能源。

高能密度物理研究:探索极端物理条件下的物质行为,为天体物理和实验室物理提供重要的实验数据。帮助科学家模拟超新星爆炸、行星内核等极端宇宙现象。

目前,LMJ装置在高能密度物理研究中取得了重要突破,特别是在束靶耦合技术和靶定位精度方面,为未来的核聚变实验奠定了坚实基础,不仅推动了欧洲在高功率激光技术领域的领先地位,也为全球核聚变研究提供了重要参考。随着LMJ装置在惯性约束聚变和高能密度物理领域的突,其在核聚变研究中的作用愈发重要,有望为未来清洁能源的开发提供关键技术支持。

全球高功率激光装置对比:

美国国家点火装置(NIF):位于美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室,其激光能量输出为2.2兆焦耳,曾实现3.4兆焦耳的聚变能量。

俄罗斯的UFL-2M“沙皇激光”:预计在完全运行后可达到4.6兆焦耳的能量输出,是目前在建的全球最大激光装置。

中国的神光-Ⅲ装置:已成功实现180千焦耳的激光输出,峰值功率达到60太瓦,是亚洲最大的高功率激光装置。

关于CEA

CEA即法国原子能和替代能源委员会,是一家由法国政府资助的研究组织,主要从事能源、国防和安全、信息技术和卫生技术等领域的研究开发,具体包括核反应堆的设计,集成电路的制造,放射性同位素治疗疾病的使用,地震学和海啸的传播,计算机系统安全等方面。CEA DAM,即CEA的军事应用局,位于波尔多附近的Cesta中心,负责法国核武器的整体设计研制工作。

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