中国超短超强激光器突破1千万亿瓦功率大关 目标1万万亿瓦

[reine02]

中国超短超强激光器突破1千万亿瓦功率大关 目标1万万亿瓦
时间：2014-12-17 09:02:49

超强激光是目前世界上主要大国争相研究的前沿领域，美国和中国都开展了以超强激光引发核聚变的研究项目，分别代号为“国家点火”和“神光”项目。最近传出消息，“神光”项目的主要参与方上海光机所研制的超短超强激光器日前实现了1千万亿瓦激光脉冲输出，这是采用同类原理的激光器在世界上首次实现这样大功率的输出。一千万亿瓦峰值功率在世界上目前也只有很少数国家实现。据悉，2012年美国宣布伯克利大学研制的激光装置才实现千万亿瓦输出功率；同年，美国国家点火装置激光器实现500万亿瓦输出。

上海光机所研制的神光2激光器

中科院上海光机所强场激光物理国家重点实验室日前在超强超短激光研究领域取得重要进展。正在研制的10PW（千万亿瓦，拍瓦）级超强超短激光装置，实现了1PW激光脉冲输出，这是国际上基于光学参量啁啾脉冲放大器首次突破1PW激光峰值功率大关，验证了啁啾脉冲放大链（CPA）与光学参量啁啾脉冲终端放大器（OPCPA）相结合的混合放大器方案作为10PW级超强超短激光装置总体技术路线的可行性。

据介绍，拍瓦超强超短激光能在实验室内创造出前所未有的超强电磁场、超高能量密度和超快时间尺度综合性极端物理条件，在激光加速、激光聚变、核医学等领域有重大应用价值，是国际激光科技竞争前沿之一，多个国家已提出了大型超强超短激光装置研究计划。

2012年时，新华网的报道，上海光机所的激光装置主要包括基于钛宝石晶体的800纳米波段宽带高信噪比CPA放大链、基于三硼酸锂晶体的OPCPA终端放大器和激光脉冲压缩器等几个模块。最终获得45.3J的放大输出，转换效率接近27%，放大光谱全宽约80纳米，压缩脉宽为32.0fs，压缩后单脉冲能量32.6J，对应峰值功率1.0PW。

“神光”系统靶室

据我国国家863计划惯性约束聚变(ICF)主题专家组原首席科学家贺贤土介绍，我国ICF点火研究采取的是一种从万焦耳级到十万焦耳级，再到百万焦耳级的循序渐进的路线图，即在近期万焦耳级激光器研究基础上，到2014年左右进入激光能量20到40万焦耳神光Ⅲ平台研究。经过这一中间平台对靶物理进行充分研究，然后外推到激光能量约为神光Ⅲ能量4到5倍的神光Ⅳ上进行ICF研究和点火演示，可以减少风险。据悉，神光Ⅲ装置设计是48束激光，2012年1月已出第一束激光，预计年内可安装完16束，计划2014年全部出光运行，进行物理实验。

超短超强激光的应用

众所周知，超短超强激光是目前国际激光应用领域的热点。除了激光引发核聚变、激光切割等工业用途，超短超强激光也是目前激光武器研制的热点，由于脉冲激光可汽化目标表面，引发目标爆裂解体，因此被认为比连续波激光更适合作为激光武器。

此外，超短超强激光还可能用于激光推进技术，即用激光加热火箭携带的工质，使之汽化而推进火箭飞行，这种模式由于将能源部分放在地面，火箭只需携带工质，可以大幅度减少火箭携带的工质/燃料重量，达到增大比冲的效果。

在科技研究方面，超短超强激光可用于模拟自然界的极端情况，有着非常重要的科学意义。

 

[cvictor]

这个装置的用处不大。看看副产品是否有什么应用。

 

[草头将军]

啥是“超短”没交代？
如果能装备到单兵或单车，又能“超短”时间发射，就能用于实战了

 

[一心无住]

 

[qsini]

啥是“超短”没交代？
如果能装备到单兵或单车，又能“超短”时间发射，就能用于实战了

你out了，超短就是齐B小短的意思。

 

[一心无住]

你out了，超短就是齐B小短的意思。

你吹牛B，激光器做那么短就领先宇宙了。

 

[reine02]

这个装置的用处不大。看看副产品是否有什么应用。

用途不大？

目前。比较现实的实现受控核聚变（核聚变发电）的途径主要有两个：一个是超导磁约束等离子体核聚变，另一个就是惯性约束核聚变（低温/常温核聚变目前还不好说）。实现惯性约束核聚变的方式，就是用超强超短激光器给核聚变物质点火，实现核聚变受控反应。目前这两个实现核聚变途径（磁约束和惯性约束）的试验只有中国和美国都在搞（欧洲与俄，美，日，中国等合作搞的是磁约束核聚变，国际热核聚变实验反应堆（International Thermonuclear Experimental Reactor，缩写为ITER）。美国的国家（激光）点火装置NIF，比中国起步早，今年连续取得突破。中国虽然起步晚，但追赶速度飞快，比如美国NIF的激光器能量输出只有500万亿瓦输出，而这次上海光机所研制的超短超强激光器实现了1千万亿瓦激光脉冲输出，比美国的高一倍，并且在冲击1万万亿瓦激光能量输出。在磁约束等离子核聚变方面，目前中国合肥的托卡马克装置是世界上最大的，也连续取得突破。
核聚变发电解决人类能源问题，能说用途不大？

高能激光在军事上的用途更是前景广泛，比如中国军队和美军刚试验的激光武器：

我国展示低空安保激光武器“低空卫士”：5秒命中击落率100％
时间：2014-11-03 10:47:36

作为一种高技术武器，激光拦截系统近年来已经从理论向实际应用转变。11月2日，据中国工程物理研究院的消息，由中国工程物理研究院直管企业中国久远高新技术装备公司牵头研发的中国第一套万瓦级“低慢小”目标激光拦截系统——“低空卫士”系统，已经在近日完成系统调试及演示试验。在真实场景演示验证中，“低空卫士”成功击落固定翼、多旋翼、直升机等多种小型航空器30余架次，击落率100%。这标志着中国已经拥有针对低空、慢速、小型目标的低空安保装备。

“低空卫士”系统

美军星条旗报：舰载激光武器测试超预期
时间：2014-12-08 09:55:00


据美军军报《星条旗报》网站12月6日报道，美国海军为“庞斯”号军舰安装了激光武器系统，并对该武器的测试表现感到鼓舞。美国海军离给军舰装备能够精确打击空中和水面目标的激光武器系统又近了一步。

尽管仍然处于测试阶段，但是海军人员与官员——从操纵激光瞄准目标的操作人员到海军作战部长——都为这种激光武器系统的能力感到高兴。

这种简称为LaWS的激光武器系统于2014年夏季安装在服役已有43年的“庞斯”号军舰——美国第5舰队的海上前进实验基地上——以评估这种系统应对恶劣海上环境的能力。

LPD-15庞斯号，舰桥上方白色设备为舰载激光武器

这是一种能瞄准空中目标和水面目标的定向能量武器，其威力既可以是致命的，也可以是非致命的。多年来，研究人员已经大大改进了这种武器的恶劣环境适应性、功率和激光束质量以及射程。

海军作战部长乔纳森·格林纳特海军上将说，这种武器可以扭转战局。

美国海军作战部长与激光武器

格林纳特在登上“庞斯”号、亲自看到这种激光武器后对本报记者说：“设想使用这种武器，如果威力增强一倍或两倍，那么，就是从一种近距离武器系统，转换到巡航导弹式武器系统，或弹道防御武器系统。”

“庞斯”号提供了一个测试平台，可借此了解在一个易受海上不稳定环境影响的移动平台上这种武器击中目标的情况如何。

官员们对这一系统的初步测试结果感到满意。

激光武器发射平台特写

在安装和测试阶段身为“庞斯”号指挥官的戴尔·马克西上校说：“在大多数时候，每次测试都能按计划进行甚至表现好于计划，事实证明，这种武器对付无人机非常有效。”

这种激光武器能使传感器失效、摧毁电子设备。官员表示，如果要摧毁一个目标，激光武器可以瞄准其油箱。

负责掌管“庞斯”号上这一激光武器系统的军官凯迪·伍达德海军中尉说：“这一系统在确定某一未经判定的目标在坐什么方面性能优异。我们拥有一个很棒的光学系统。”

武器光学探头特写

她说：“这种系统给我们很多应付未经判明目标的时间。”她指的是任何可能正在从空中或水上接近本舰的物体。

克里斯托弗·卡尔斯塔德上尉负责监督这种武器在舰上的初期使用情况。

他说：“这种系统所提供的东西远非一种武器系统所及，不管是防御武器还是其他什么武器。”

这种激光系统由单人操作。

马克西说：“操作员需要一些技巧。这种系统的自动化程度不如某些系统那么高，因为尚处于研发初期。操作员使用一个类似于游戏机手柄的手控装置移动和发射激光束。”

激光武器的操纵手柄

两年前，这种激光系统曾在位于圣迭戈的导弹驱逐舰“杜威”号进行短期测试，但“庞斯”号是第一艘装备这种激光系统的现役军舰。使用“庞斯”号上这一激光系统的海军人员要负责制定这一系统在海上的使用和维护程序。

卡尔斯塔德说，这一系统的表现“超出预期”。这一系统在海浪、灰尘和沙子等恶劣海上环境中发挥性能的能力减轻了在安装前存在的一些“非常深切的担忧。”

摆在庞斯号舰长桌上的钢板，被激光武器打穿

马克西说，激光系统给“庞斯”号“一流的防御纵深”。“庞斯”号的防御武器还有“密集阵”近防系统和25mm机关炮系统。马克西说，激光系统并不是取代这些武器，而是一种“极佳的补充”。

官员们说，激光武器每发射一次能量成本约为1美元，而使用常规弹药武器成本高昂。然而，这一激光系统本身并不便宜，研制这一系统大约花了4000万美元。

尽管在“庞斯”号上取得了初步成功，但美国海军近期不会大范围地在军舰上装备这种新型激光武器系统。这一系统仍处于测试阶段，在“庞斯”号上的测试还将持续多久尚未确定。

而且，这一激光系统及其他组成部分——发电机、冷却器和其他各种组成部分——需要很大空间。

格林纳特说：“如果能使之小型化、从而有足够空间安装，我会在每艘军舰上都安装一套激光武器系统。”

US Navy reveals boat mounted laser that can shoot down drones, boats and even doubles as a 'Hubble telescope on the water' laser surveillance system - and it is ALREADY in use

The laser weapon aboard the USS Ponce, where is was able to shoot boats and drone in exercises

The laser was accurate enough to blow up a test missile being carried on an unmanned platform during tests of the new weapon aboard the USS Ponce in the Persian Gulf.

.

Perfect shot! The moment the laser weapon blows up an unmanned boat during tests in the Persian Gulf

The weapons was also shown downing a drone with a single blast from its laser

Just one controller is need, who uses a game controller to direct and fire the laser weapon

To show its accuracy, researchers put a test missile on an unmanned craft - and the laser was able to hit it perfectly

The U.S. Navy is has declared an experimental laser weapon on its Afloat Forward Staging Base (AFSB) in the Persian Gulf an operational asset and U.S. Central Command has given permission for the commander of the ship to defend itself with the weapon.

 

[cvictor]

核聚变，是为了控制聚变能够慢慢发热，热水来发电。现在菜油都可以带动发动机，可以发电。核聚变的成本很高，现在又不成功。玩钱的东西。可以写论文哈。
激光武器，放个烟幕弹就挡住了，而且需要很大能量。
激光瞄准还可以。
嘿嘿。

 

[Rockman]

你out了，超短就是齐B小短的意思。

齐B小短
啥意思？

 

[一心无住]

核聚变，是为了控制聚变能够慢慢发热，热水来发电。现在菜油都可以带动发动机，可以发电。核聚变的成本很高，现在又不成功。玩钱的东西。可以写论文哈。
激光武器，放个烟幕弹就挡住了，而且需要很大能量。
激光瞄准还可以。
嘿嘿。

导弹没法用烟幕弹掩护。静的东西可以用现成的雾霾，省钱省力环保。

 

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印度首次模拟载人航天飞行成功
发表时间：2014-12-18 13:45:12


印度今天成功进行了一次模拟载人航天飞行，这也是其GSLV-3重型运载火箭的首次试飞，火箭上搭载有一个CARE模拟载人返回舱。印度总理莫迪到场观看并向印度航天研究组织表示祝贺。

据悉，今天的发射是在当地时间早晨9:30，北京时间12:00进行的，火箭从印度斯利哈里柯塔岛上的航天发射中心升空，飞行350多秒后，模拟载人舱与火箭分离，随后再入大气层，张开降落伞，溅落到孟加拉湾中。溅落地点距离尼科巴群岛数百公里，印度海岸警卫队船只已经出发打捞。

印度GSLV-3火箭

这次发射也是印度GSLV-3火箭的首飞，据称，这种火箭起飞重量达到640吨，近地轨道载荷10吨，同步转移轨道载荷4-5吨。媒体报道称该火箭造价约为1.4亿美元，再入舱造价约合5200万美元。

据悉这次GSLV-3火箭只进行了部分轨道飞行，其再入舱在4.96千米/秒的速度，相当于一般载人飞船再入大气层速度的一半左右时脱离火箭开始再入过程，所以并未模拟完整的再入过程。但这毕竟是印度第一次进行此类飞行试验。至少证明了印度具备加入“载人航天俱乐部”的潜力。

现场直播视频截图：火箭关机时数据，飞行时间433秒，速度4.97米/秒，高度96.1千米，这远低于一般的载人飞船再入速度

印度模拟载人舱正在装入整流罩内

虽然印度媒体称GSLV-3火箭是“世界上最大的4种火箭之一”，“巨兽火箭”，但从载荷重量比的角度而言，这种火箭与世界先进水平有很大距离。它的载荷能力与中国“长征3号乙”火箭类似，但重量却比“长征3”重了170多吨，接近有效载荷能力为它两倍的“长征5号”。

印度模拟载人舱

GSLV-3试飞过程示意图，注意为了简化飞行姿态控制，将在模拟载人舱“大头朝前”安装

印度希望用GSLV-3火箭打入世界航天市场，但这种火箭的价格成本等方面都无法与中国“长征3”系列火箭竞争，据报道长征3号火箭发射成本约为7000万美元，仅为GSLV的一半，美国太空探索公司研制的“猎鹰9”火箭价格据称将更低，达到6100万美元。可见印度火箭在市场竞争中缺乏竞争力。

但不论如何，今天的发射成功对于印度来说都是一大步，可喜可贺。

 

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印度的返回舱找到了!

印度回收模拟载人航天返回舱 再入速度低无烧蚀痕迹
发表时间：2014-12-19 09:08:13

印度昨天成功进行了一次运载火箭发射试验，搭载了一个模拟载人航天的返回舱。当晚印度太空探索组织发表了一组照片，显示了落在海中的模拟载人舱，以及火箭发射的壮观景象。然而，在照片里可以看到，与一般大气层外返回地球的太空返回舱不同，印度载人舱没有出现严重“烧锅”现象，其表面橘黄色的油漆都没有烧掉，这说明它的再入速度很低（据报道为4.97千米/秒），与真正的太空任务显然还有很大差距。

印度模拟载人回收舱

印度模拟载人舱表面十分干净，没有一般从大气层外再入产生的“烧锅”现象

模拟载人舱在下降时抛弃了上面的整流罩，以放出降落伞，从这里可以看到它的局部内构

发射台上的GSLC-3火箭

点火升空

640吨的庞然大物拔地而起

载着印度的希望飞向天空

以下是一组印度航天研究组织官网直播画面截图，该直播采用Windows media player插件播放，印度官方网站推荐使用IE7浏览器在1024*768环境下观看视频。直播开始后由于观众人数太多，极不流畅，直到发射结束莫迪总理开始讲话才又恢复流畅。因此视频截图质量不理想，还望读者见谅。

发射控制台，注意钥匙

正在组装的固体助推器，注意喷管上的防锈漆

正在将整流罩和载荷装上火箭

发射监控台

火箭准备发射

紧张的印度科研人员

发射前气氛紧张

发射成功

所有人都站起来欢呼