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从“星光人”到“神光人” |
——记中国工程物理研究院激光聚变中心激光技术工程部 |

2004年8月6日温家宝总理到中国工程物理研究院视察工作
□温天舒 杨东 邓颖
人类正面临这样的危机:据《我们还有多少时间》一书预测,按照全世界现有已探明的能源储量,石油还可以开采40年,天然气可以开采64年,煤炭可以开采226年……
为了解决能源危机,科学家将目光转向了聚变能!
在中国,中国工程物理研究院(简称中物院)堪称聚变能研究的“国家队”,那里拥有一支敢于挑战艰苦环境、不断攀登科技高峰、立志开创能源新路的科研团队,他们所从事的激光惯性约束聚变事业,为人类和平利用聚变能开启了一扇大门!
钱学森院士曾这样评价他们的工作:“你们的事业是在地球上造一个小太阳!”
初生牛犊傲“星光”
1983年底,LF-11#激光装置刚刚开始安装。当时,从事激光技术研究的人员中只有2名刚从激光技术专业毕业的大学生,其余都是核物理、脉冲功率技术专业的转行人员。对于这样一支既无基础、更无经验的队伍,用“白手起家”4个字来形容实在是不过分。
万事开头难,面对这种既无专业基础又无实践经验的情况,研究团队陷入一筹莫展的困境。所幸,此时他们的兄弟单位——中科院上海光机所向他们伸出了援助之手。4年间先后有5名技术人员前往该所工作学习,他们白天跟光机所的同事一起调试激光器,晚上泡在技术资料库里学习理论知识。经过一段时间全身心投入学习,他们掌握了很多激光器调试维护与建造技术,为LF-11#激光装置成功运行储备了丰厚的技术经验。
上世纪90年代初,国内激光领域对激光倍频系统的研制一度陷入困境,有人这样说:“缺了倍频系统,ICF工程恐怕难以再走下去。”而国内激光领域的研究人员对倍频系统的急切期盼之情,也确实到了“望眼欲穿”的地步。
困难并未击败这支坚韧的队伍。时任组长张小民、副组长魏晓峰带领中物院激光聚变中心激光技术工程部自告奋勇地向单位领导表示“要啃下这块硬骨头”。
接下来,他们仅用两年时间,就以“初生牛犊不怕虎”的气势以及高度的使命感和责任心,自主研发了多项单元技术,在国内率先实现了LF-11#激光装置大口径二倍频输出,其高功率倍频性能达到同期国际先进水平。并建成了国内第一台具备大口径三倍频激光打靶能力以及大纵横比线聚焦能力的星光Ⅱ激光装置,该装置成为上世纪90年代我国进行激光ICF、激光等离子体物理和高技术研究的重要驱动源,激光技术工程部从此声名鹊起。
1991年,张爱萍将军来到激光运行实验室,听完汇报后,他欣然提笔,为这台激光装置命名为“星光”,这个集体也因此被称为“星光人”。
沧海桑田铸“神光”
如果说当年的成绩是靠“初生牛犊不怕虎”的精神和一腔热血的激情取得的,那么以后的岁月则充满了责任和担当!
2000年,中物院激光聚变研究中心成立。世纪之交,中国下定决心要在激光驱动的可控聚变这条道路上阔步前进,开创一条新时代的长征之路!新的使命和挑战随之而来。
这千斤重担几乎在一夜之间压在了激光技术工程部这支团队的肩上。
此时,国际间激光驱动聚变技术发展已成燎原之势,特别是CPA技术的发展,让各国开始了新一轮的技术竞争。作为中国高功率固体激光驱动器的设计和建造任务主要承担单位,激光聚变研究中心再一次被使命推到了风口浪尖上——老一代的激光装置已不再适应形势发展,必须尽快研制新的输出更高功率的激光装置。
于是,激光技术工程部以无所畏惧、勇于开拓的精神,迎难而上,挑起了“百钛瓦级超短超强脉冲激光系统”(SILEX-I装置)的研制重任。
宝剑锋从磨砺出,三年过后,新装置通过验收并投入运行,成为当时国际上最先进的超短超强脉冲激光系统,使我国在该领域一跃跻身世界先进国家行列。
同样是在2000年,按照国家的战略规划,我国第二代高功率固体激光器“神光Ⅲ”激光装置的建设艰难起步了。面对国内工业基础薄弱、相关资源匮乏的现状,参研人员不放弃、不懈怠,联合国内优势单位,在西方国家技术封锁、设备禁运的环境下,自力更生、自主创新,研发了多项单元技术,形成了一批具有自主知识产权的核心技术,成功研制出了目前亚洲最大的激光装置——“神光Ⅲ”原型装置。
这台装置的实验厅大小堪比八个排球场,其在十亿分之一秒内输出的能量,相当于这一刹那全国发电站总装机容量的20倍。该装置的研制成功,标志着我国成为继美国之后世界上第二个具备独立研究、自主建设新一代高功率激光驱动器能力的国家,使我国在该领域跻身世界先进国家行列,其作用和意义不言而喻。
2007年11月23日,“神光Ⅲ”原型装置顺利通过国家验收,高输出能力、高瞄准精度、高运行稳定性、高实验可用性的激光打靶装置从此投入运行。如今,经过多项技术改造,原型装置已稳稳地矗立在我国激光聚变事业的进程中,成为我国大型激光装置建设的里程碑!
“神光人”终在国际ICF领域写下了浓墨重彩的一笔!
2007年,“神光人”迎来了他们职业生涯中更加辉煌的挑战。重大科技专项、国内ICF领域内最大的光学工程“神光Ⅲ”主机激光装置设计建造工作全面铺开。这是一项涉及激光、光学、精密机械、电子学、自动控制、洁净工程等多门学科,技术含量高、集成难度大、建造周期长的大型科学工程,在关键技术、关键工艺、关键原材料等方面将挑战当今中国大功率固体激光器科学技术和工程技术的极限,挑战我国高精度加工制造水平的极限!
激光聚变研究中心作为总体设计方,联合国内十几家优势单位组成的强有力的设计团队,潜心研究,勇于探索,凭着多年设计运行建设大型激光装置积累的宝贵经验,组织科学技术研讨,经过数不清的日日夜夜,攻克了高精密、高稳定性和超级洁净闭环、电磁干扰等一个个工程技术难关,终于完成了这项世界第三、亚洲第一的激光装置的工程设计。设计中众多的创新和“第一次”开创了我国独立自主完成大型复杂高功率激光装置工程设计的先河。
“神光Ⅲ”主机装置的成功设计并实施建造,为我国掌握高功率激光驱动器关键核心技术和总体集成的设计经验奠定了坚实基础,使我国成为领先亚洲乃至跻身世界高功率激光器领域前沿的重要标志!在大型复杂高功率驱动器建设的道路上,我国终于迈进了与先进国家并驾齐驱的时代,铸造了中国激光聚变领域独立创新、自强不屈之魂!
通过相关科研与工程任务的实施,特别是“十一五”科学技术攻关以及“神光Ⅲ”原型装置建设,一支善于思考、勇于攻关的研究队伍逐渐形成,一支知识不断更新、管理不断创新的管理队伍羽翼渐丰,一支积极进取、勇于实践的技能队伍锤炼而成。如今,这支队伍已有百余人的规模,平均年龄仅30岁。在这支队伍里,凝练了一批热爱国防科技事业的优秀人才,培养了一批层次完善的科研技术人才,涌现了一批拔尖的学科带头人和年轻科研骨干,在学术和技术梯队中形成骨干力量和优秀拔尖人才结构,尤其培养和造就了一批中青年领军人物,把良好的发展环境转化为强大的发展动力,把潜在的发展基础转化为现实的发展实力,造就了一支具有较强应用基础研究创新能力、工程技术攻关能力、科学技术发展适应能力的高水平职工队伍,整体实力已备受国内外相关领域的关注。
二十七年风风雨雨,二十七载春秋寒暑,从“星光人”到“神光人”,他们以赤子之情,谱写了一曲曲“铸国防基石,做民族脊梁”的忠诚赞歌!
《科学时报》 (2011-3-14 A7 人物)