刘杰研究员做客讲座"强激光场中原子分子与核聚变"

应厦门大学物理科学与技术学院赵鸿教授的邀请,北京应用物理与计算数学研究所刘杰研究员于20181023日来我系进行学术交流,并在物理楼552会议室为广大师生做题为强激光场中原子分子与核聚变的学术报告。物理科学与技术学院相关师生参加了此次报告会。

刘杰研究员是南京大学理学博士,国家杰出基金获得者,中国工程物理研究院杰出专家,主要从事激光可控核聚变和非线性科学等方面的研究。近日,刘杰研究员所带领的团队,在我国激光装置神光III原型上成功验证激光驱动球形汇聚等离子体聚变新方案。在实验中观测到了近亿度的等离子体聚变火球,并获得稳定的高聚变产额。文章于北京时间420日发表于美国《物理评论快报》,并被推荐为“亮点工作”。

报告首先介绍了激光核聚变是利用强激光点燃氘氚燃料引发热核聚变的过程,它是人类实现可控热核聚变的重要方式。当前最新的进展来自美国的兆焦耳国家点火装置NIF, 其在2014年初宣布实现燃料芯部释放的聚变能量首次超过热斑燃料吸收能量,但所获得的聚变能量距离燃料整体成功“点火”还有近两个量级的差距。

在简要介绍了团队研究的基本情况之后,接下来,刘研究员向大家介绍了所在的团队通过深入剖析NIF聚变点火所面临的关键问题,不断探索新的激光聚变技术途径,提出了激光驱动球形汇聚等离子体聚变新方案:利用强激光直接烧蚀含聚变材料的球壳内表面,产生向球心汇聚的高速膨胀的高温等离子体,它在球心碰撞阻滞之后,其动能转化为离子内能,进而诱发聚变反应。“激光驱动球形汇聚等离子体聚变不需要高的压缩收缩比,在球心可以获得的近十亿度聚变等离子体火球,具有能量耦合效率高,聚变产额皮实稳定的优点。”刘杰说。基于上述新概念,该团队与激光聚变研究中心的实验团队合作开展了验证实验,其聚变产额与理论预期标度律十分符合。研究人员预测,利用球形汇聚等离子体聚变,可在美国 NIF装置上获得的更高的聚变产额,并期望在更高能量装置上获得能量的得失等当。刘杰研究员结合自身多年的科研实践经验,运用平实幽默的语言,深入浅出,形象生动的给在座全体师生奉上了一场学术上的视听盛宴

报告过后,刘杰研究员还就我院师生提出的相关问题进行了细致的回应和解答,他的精彩报告深化了我们关于强激光场中原子分子与核聚变问题的认识,受到了师生的热烈欢迎,我们期待刘杰研究员再次来访,与我们分享新的研究成果。