成渝、西安共建电磁驱动聚变大科学装置获得上级部门高度评价

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庄生晓梦 发表于 2026-5-27 21:38
' K  e5 E% v4 p3 a4 ^% iZ箍缩既然早就研究出来了，那现在又重复建设有何意味？

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脉冲强流加速器聚龙一号装置(节选)

原创 陈襄荥 姜洋     来源：中物院     时间：2018-01-26 17:02

       “直径约33米、高度近7米，由1440台脉冲电容器、720个场畸变开关、24台激光触发气体开关、12台高性能激光器组成；四周簇拥着同样庞大的辅助系统。”在对聚龙一号参观之前，记者无法想象资料中描述的这是怎样一台“高大上”的装置。
% @6 q7 K1 Z. `2 n4 t3 p# M       聚龙一号装置的建成，是我国高功率脉冲技术发展中的又一个里程碑，使我国成为除美国外第二个独立掌握数十太瓦超高功率脉冲加速器研制技术的国家，为我国的武器物理、惯性约束聚变等高能量密度物理研究和超高功率脉冲技术的进一步发展提供了新的实验能力，具有重大的军事和科学意义……这一扬我国威、提振民族精神的消息一经公布，立即引来网友热议：“高端大气！”“这些人才是中国真正的脊梁！”
2 }6 a- ~" D2 U, s: W. o       时间回溯几十年前，由于核武器研制及聚变科学等物理研究的需要，美国投入了大量人力物力，先后建立了一系列超大脉冲功率装置，如土星装置（6~9MA）和Z装置（16~18MA），俄罗斯也先后建成S-300和Angara-5-1装置（2~5MA），用于开展Z箍缩实验研究。
       2005年，聚龙一号装置负责人邓建军结合装置研制特点，率领团队提出原创性触发方案设计，解决了24路超高功率脉冲同步汇流难题。
8 E1 a2 G/ M/ o  b; X# O4 l       2006年，在一所主办的首届欧亚脉冲功率会议上，俄罗斯科学院院士斯米尔诺夫和美国圣地亚实验室激光开关负责人对一所采用独创性技术研制的超高功率激光触发开关给予了高度评价，主动找到邓建军表达了希望开展合作研究的愿望。
       2007年，美国圣地亚实验室Z装置升级完成，也改用了相同的触发方案，再次旁证了这一方案的先进性。
3 D( U; O, u  k  w' A: u5 S5 U5 i) J       2012年聚龙一号装置基本建成。
       2014年国际Z箍缩会议主席、美国圣地亚国家实验室高能量密度实验部主任Daniel B.Sinars曾多次对邓建军说：“我对你和你的同事在聚龙一号上取得的快速进展印象非常深刻，你们在如此短的时间内就已经获得了许多高水平的研究结果。”“我对你们在国际Z箍缩会议上的报告印象非常深刻，你们有很多值得骄傲的成果。”
       “水平决定地位。”黄显宾感触很深。“以前在国际会议上，谈到超高功率脉冲技术，都提美俄，现在提的是‘美中俄’。”
, ]& |9 K: H1 l       “就拿Z箍缩实验来说，从一开始装置只能驱动几根钨丝，到后来聚龙一号装置建成后可以驱动一两百根钨丝。从零开始，到达到国际同等装置的水平，是一个质的飞跃。以前跟美国人、俄罗斯人打交道，一开始交流，他们只是泛泛而谈，根本不愿意深谈技术细节。得知聚龙一号装置目前取得的成果，美俄两国科学家对我们另眼相看。在后来的学术交流时，他们都表现出很强的合作意愿，所以说，我们的研究水平决定我们在国际上的地位。”
* V0 \9 f  t6 L& ]       对此，李洪涛也有同感，“当初我们在进行激光开关的攻关时，希望跟美俄合作，他们不愿意，觉得我们是小学生水平。后来看到我们的开关指标比他们的好，就主动希望跟我们合作。”
) P; V4 N2 f! [" O4 ?: h       自2013年整机安装工作全部结束后，截止2017年底，聚龙一号装置共进行了360余次正式实验，不仅充分验证了装置的高性能和可靠性，同时取得了一批达到国际先进水平的物理实验结果：在国内首次通过Z箍缩实验获得了功率超过50万亿瓦、能量约50万焦耳的软X射线辐射输出；材料准等熵加载压力达到200万大气压，磁驱动飞片速度达到每秒20公里以上。
       2013年10月10日，聚龙一号顺利通过了国家级鉴定。包括10位院士在内的鉴定委员会认为：聚龙一号建设项目提出了有特色的超高功率多路汇流装置总体设计方案，突破了多路太瓦量级电脉冲的纳秒级精确时间控制、超高功率脉冲的产生和传输与汇聚等关键技术，自主研制成功国内首台多路并联超高功率脉冲装置，装置主要技术指标达到国际同类装置先进水平，是我国高功率脉冲技术发展中的又一个里程碑！
       2014年12月27日，聚龙一号装置建设项目顺利竣工验收，为装置研制历程画上一个圆满的句号。由国家最高科技奖获得者于敏院士亲笔题写“聚龙一号”四个大字。
) ]6 m# f0 K& t. e) @8 b% g! ]       聚变裂变混合堆项目，已完成了①混合堆总体及②Z箍缩聚变堆芯、③次临界能源包层等概念设计，进入实验堆的关键技术研究阶段。
  c2 I4 e' ?- _) b5 _8 m& C+ q       在国防科工局核能开发项目支持下，目前该所相关研究团队已完成了混合堆总体概念设计及Z箍缩聚变堆芯、次临界能源包层和燃料循环等主要分系统的概念设计，并于2017年2月顺利通过国防科工局组织的项目现场验收，技术指标体系全面满足预定要求。
3 Y, s/ M( q7 k1 Y) q7 J; z       2018年1月8日，一所“聚龙一号”装置荣获2017年度国家科技进步一等奖。中国工程院院士邓建军作为第一完成人代表研制团队上台领奖，并与第二完成人谢卫平研究员在会前受到* 近 平 总 书 记、李克强 总 理等党和国家***的亲切接见。
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庄生晓梦

aoitsukasa2me 发表于 2026-5-27 22:03
7 T- o# q! |; r" G, O脉冲强流加速器聚龙一号装置(节选)原创 陈襄荥 姜洋     来源：中物院     时间：2018-01-26 17:02
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彭先觉，邱爱慈，邓建军：脉冲功率技术的三位代表性人物，本质还是分电磁驱动聚变这个领域的蛋糕，工程物理研究院分大块，西交分到一小块。

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庄生晓梦 发表于 2026-5-27 21:38
Z箍缩既然早就研究出来了，那现在又重复建设有何意味？

自主研发聚变裂变混合堆进入关键阶段

时间：2017-12-18 16:30     来源：科技日报

https://www.sohu.com/a/211213809_115376

2 q* s( p( K" Y  C# X       记者近日从中国工程物理研究院核物理与化学研究所获悉，我国自主研发设计的聚变裂变混合堆项目，已完成了①混合堆总体及②Z箍缩聚变堆芯、③次临界能源包层等概念设计，进入实验堆的关键技术研究阶段。
/ ^7 |6 }3 s3 V) b0 e# y6 d       2017年12月初举行的“国防邮电产业职工技术创新成果展”上，中物院核物理与化学研究所参展的聚变裂变混合堆模型引起极大关注，参展领导和嘉宾详细询问了混合堆的基本原理、主要特点、在国计民生方面的作用，并对其早日建成投入商用服务国家经济建设充满期待。
5 }! w" t  G* {- A$ h, Q( |3 y       为了解该项目的最新进展情况，记者从中物院核物理与化学研究所获悉，在国防科工局核能开发项目支持下，目前该所相关研究团队已完成了混合堆总体概念设计及Z箍缩聚变堆芯、次临界能源包层和燃料循环等主要分系统的概念设计，并于2017年2月顺利通过国防科工局组织的项目现场验收，技术指标体系全面满足预定要求。目前，研究团队已在“局部整体点火”聚变靶及与之配套的负载、靶设计、靶室设计、次临界包层设计、重频LTD、干法后处理、余氚回收等方面取得了一系列技术突破，共获授权发明专利15项。
4 i- O3 [4 o# `- v3 h       研究所相关团队负责人李正宏研究员说，在上述成果基础上，聚变裂变混合反应堆即将进入一个新的阶段——Z箍缩驱动聚变裂变混合实验堆关键技术研究阶段。团队将逐步建立综合研究平台，对涉及的物理、技术、材料和工程问题进行系统研究、开发与验证，以逐步形成Z箍缩聚变-裂变混合堆工程化应用的成套技术，为聚变能源技术及早大规模服务于人类经济社会创造条件。
' @! U0 t; _. }, f( N# G) R0 D       李正宏表示，通过该项目实施将有利于我国惯性约束聚变能源科学、技术与工程体系的构建，促进Z箍缩直接驱动-整体点火等重大科技创新概念的完善，推动高增益聚变燃烧物理、高功率脉冲功率技术、高峰值功率次临界堆、复杂体系氚“自持”循环等一批尖端科技的发展；有利于我国核能领域核心材料研制能力的提升，推动高温、高压、强辐射等极端条件堆材料技术的发展，为我国建立核能材料完整的研发体系提供助力。
       聚变裂变混合堆是彭先觉院士基于武器设计灵感，集近期可获得的聚变技术和较成熟的裂变技术，通过精密设计系统内的中子能谱分布，创新性提出的核聚变能源利用新构型。它可以实现聚变、裂变、造钚和造氚等核反应之间的有利影响与相互支持，具有安全可靠、资源持久、环境友好、防止核扩散等特点。由于它在铀的循环利用中，可将资源利用率提高到90%以上，使人类大规模利用核能的时间延续数千年，也被誉为“千年能源”。

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庄生晓梦 发表于 2026-5-27 22:08
彭先觉，邱爱慈，邓建军：脉冲功率技术的三位代表性人物，本质还是分电磁驱动聚变这个领域的蛋糕，工程物 ...

       西北核的邱爱慈院士是闪光2号的负责人，理应有一份。

庄生晓梦

aoitsukasa2me 发表于 2026-5-27 22:11
, z; Z' }- e' l  c西北核的邱爱慈院士是闪光2号的负责人，理应有一份。

邱爱慈院士负责研制了中国束流最强达1MA的低阻抗脉冲电子束加速器"闪光二号"，主持建成了多功能辐射装置"强光一号"。开拓了极强脉冲电子束的产生、传输、诊断及应用的研究方向，主持了高功率脉冲开关和纳秒高电压测量等关键技术的系统研究。牵头开展了"快Z-箍缩物理及其脉冲功率驱动源技术"等多项重要科研项目。获国家科技进步二等奖2项、国家技术发明二等奖2项，部委级科技一等奖5项，何梁何利科学与技术进步奖，光华科技基金一等奖等。

真面

庄生晓梦 发表于 2026-5-27 21:38
( E8 k# k+ X1 b1 D  ]) ^7 E5 J+ G我电也分到了一口汤？

电气电子不分家 都是带电工科 差不多就完事了

庄生晓梦

真面 发表于 2026-5-27 22:17
% i) S& s8 k; f1 `/ |9 R) v4 a+ J电气电子不分家 都是带电工科 差不多就完事了

6 h, j% Z( r  I  C2 u% o9 z6 M有道理，干就完了

aoitsukasa2me

庄生晓梦 发表于 2026-5-27 22:08
% T" N; ]. F3 j( t) {' S6 O彭先觉，邱爱慈，邓建军：脉冲功率技术的三位代表性人物，本质还是分电磁驱动聚变这个领域的蛋糕，工程物 ...

       从2017年国防科工局验收的文稿和彭先觉院士此前的文章来看，电磁驱动聚变装置应该只是主要分系统之一，还有后续大装置要搞。

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庄生晓梦 发表于 2026-5-27 21:38
& Z% t6 B* B' ^6 N6 N  zZ箍缩既然早就研究出来了，那现在又重复建设有何意味？

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2020.10.20重要旧闻-中国工程物理研究院，肖德龙等：Z箍缩聚变及高能量密度应用研究进展（节选）

来源：中物院     时间：2020-10-20 10:32

       高能量密度物理(HEDP)是研究能量密度超过1011J/m3的极端条件下物质结构与特性及变化规律的科学，是近年来快速发展的重要交叉前沿领域，对惯性约束聚变、天体物理、加速器物理、材料物理等具有极其重要的意义。为分享我国在该领域的最新进展，研讨未来发展方向，促进学术交流，推动相关领域向纵深发展。近期，《强激光与粒子束》邀请丁永坤研究员为专辑主编，隆重推出“高能量密度物理”特别专辑，本刊将陆续分享本专辑系列文章，欢迎品阅。

作者：肖德龙,丁宁,王冠琼,王小光,李晨光,毛重阳
) v- b4 M6 F2 `, ~. c% o单位：中物院北京应用物理与计算数学研究所
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研究背景
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- o+ l; b: y7 V; l1 D       Z箍缩可以实现从脉冲功率驱动器电储能到X光辐射的高效率转换。1998年，Z装置双层钨丝阵实验产生了峰值280TW、总能1.8MJ的实验室最强X光辐射脉冲。在这一里程碑成果的推动下，美国随即启动了Z箍缩驱动惯性约束聚变研究，在Z箍缩内爆动力学、等离子体状态控制、聚变出中子集成实验演示等方面取得了重要进展。同时，Z箍缩也可以创造极端温度、密度、压力的高能量密度条件，广泛应用于辐射与物质相互作用、材料物性、实验室天体物理等方面的研究。近20年来，我国在脉冲功率驱动器研制、Z箍缩内爆物理和Z箍缩聚变方面也开展了较为系统的研究工作，并初步开展了Z箍缩在高能量密度物理领域的应用研究。
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; ?( `' \0 z- D6 |8 m7 X主要内容

       （1）概述了国际上①Z箍缩辐射间接驱动和②磁直接驱动两条惯性约束聚变技术路线的主要研究进展、关键问题及发展态势。
$ u3 t$ H" c5 I$ Q& E$ J5 q       （2）评述了Z箍缩在辐射与物质相互作用、辐射不透明度、材料物性、实验室天体物理等高能量密度方向应用的研究进展。
+ @5 e9 p, c$ Y       介绍了近年来我国Z箍缩研究特别是7~8MA装置上开展的Z箍缩内爆、动态黑腔以及高能量密度应用研究进展。
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; @9 K% l4 s* e" ^6 {: r2 E我国7~8MA脉冲功率装置上的Z箍缩研究

       近20年来，我国建设了多个数百kA~10MA的脉冲功率装置，建立了较为完善的Z箍缩驱动器、理论与数值模拟、实验、诊断和制靶的综合研究能力。特别是在中国工程物理研究院7~8MA脉冲功率装置（聚龙一号）上，较为系统地开展了Z箍缩内爆动力学、动态黑腔、材料物性及其他高能量密度实验研究。


未来展望

       Z箍缩驱动聚变及高能量密度物理研究方兴未艾，在国 防和基础领域都有重要应用。近年来，基于Z箍缩研究的重要进展以及对其发展态势和技术路线的研判，中美俄都分别提出了建造大电流脉冲功率装置（>50MA）发展规划，以研究Z箍缩聚变关键问题并进行实验验证。与此同时，针对Z箍缩聚变及高能量密度应用中的基础问题，可以利用小型脉冲装置开展精细的实验设计与验证。