慣性約束聚變研究亟需大科學國際合作計劃

中科院上海光機所高功率激光物理聯合實驗室

由中科院上海光學精密機械研究所主辦的第三屆國際高功率激光科學與工程學術研討會於2018年4月9-13日在蘇州舉行。

來自中、美、英、法、德、俄、韓、日、捷克、匈牙利、義大利、以色列、澳大利亞等17個國家和地區的350餘名專家學者參會，涵蓋了我國神光系列激光裝置、美國國家點火裝置（NIF）、法國兆焦耳激光裝置（LMJ）和歐盟極強能量密度激光裝置（ELI）等國際典型大型高功率激光裝置的代表，深入交流了激光慣性約束聚變領域的最新進展與發展趨勢。

激光慣性約束聚變（ICF）在國防安全和新型清潔能源等領域有重要應用前景，是世界強國競爭的戰略性研究方向。在上世紀七八十年代之前，由於美國的技術封鎖，該領域的發展極為緩慢，國際合作也僅局限在有限的範圍之內。21世紀以來，隨著美國NIF建成以及聚變物理實驗研究不斷深入發展，科技界深刻地認識到以聚變點火為目標的ICF研究還存在參量不穩定和流體不穩定等諸多深層科學問題，為後續研究提出了世界性挑戰和機遇。

為打破當前ICF領域各國研究團隊相對獨立的現狀，攻克科學問題挑戰，尋求前沿技術發展機遇，會議期間由朱健強等專家組織召開了專題研討，與會專家圍繞當前ICF的科學難題，以及未來新的國際合作模式進行了深入討論，並給出了建設性的意見和建議。

會議討論了當前國際上不同驅動模式的研究現狀和發展趨勢，如關於間接驅動物理的實驗發現黑腔中的環境具有非常複雜的非對稱性；近來的直接驅動實驗為衝擊波點火等先進點火方式積累了豐富的研究成果；另外諸如混合驅動等新的驅動模式日益受到關注。

與會專家認為直接驅動方案是內涵非常豐富的前沿科研領域，是ICF領域進行實質性國際合作的理想主題。專家們希望通過開展關於直接驅動的合作來有效地解決一系列與慣性約束聚變相關的基礎物理問題，例如高能量激光科學、實驗室天體物理高能量密度物理、以及強場物理等。

同時部分專家提出，實現點火是一個長期的過程，相關領域需要可持續的發展，因此大力培養高水平的年輕學者很有必要。我們要不斷提出具有創造力的想法，利用大型激光裝置探索前沿的科學問題，並取得先進的科研成果，從而吸引更多的年輕人加入。現實問題在於大型激光裝置的稀缺，很多研究生無法從事慣性約束聚變及相關課題的研究。如果能夠為他們提供實驗平台去驗證他們的想法，這將有利於慣性約束聚變領域的長遠發展。以此平台為基礎建立一個國際實驗室，將各國優秀的科學家匯聚到一起交流想法、經驗，一起做實驗、做模擬，在科研上深化合作，共同分享研究成果。這有助於走出一條新的合作之路。

與會專家關注到中國在科研領域的大力投資，以及越來越開放的合作態度，提出希望中國科學家能夠基於現有大型激光裝置平台的優勢，瞄準新型驅動等前沿方向，牽頭組建國際性大科學計劃。

中國神光II綜合實驗裝置具有高穩定的性能，光束質量和輸出指標都達到了國際前沿水平，多個國家的科研團隊在神光II裝置上開展了實驗研究，並在磁重聯、輻射流體、內爆動力學等研究方向上取得了先進的科研成果。神光II裝置在納秒、皮秒和飛秒組合實驗功能方面優勢明顯，具有開展精密物理實驗的極大潛力。豐富的國際合作經驗將會幫助神光II團隊探尋出一種新的合作模式，不斷完善裝置功能，以期為慣性約束聚變及相關領域的研究做出重大貢獻。

本次研討會深入分析了當前ICF面臨的挑戰與機遇，國內外同行專家一致認為建立實質性的國際化大科學計劃將有力推動相關前沿領域的發展。

（執筆人：趙耀）

END

高功率激光科學與工程進展的權威發布平台

科研與工程人員學術交流與行業服務的中樞

如需轉載 請直接留言

商務合作請聯繫

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！