深入世界最大激光器:192束激光点燃人造太阳

来源:皇冠国际官网 作者:蔚颡 人气: 发布时间:2019-07-20
摘要:  新浪科技讯 北京时间5月7日消息,据美国《连线》杂志网站报道,在劳伦斯・利弗莫尔国家实验室(LLNL)国家点火设施(NIF)的科学家,希望利用192个激光器和一个由400英尺长的放大器及滤光器阵列构成的装置,制造出一个像太阳或者爆炸的核弹一样的自维持聚变反应堆(self-sustaining fusion reaction)

  新浪科技讯 北京时间5月7日消息,据美国《连线》杂志网站报道,在劳伦斯・利弗莫尔国家实验室(LLNL)国家点火设施(NIF)的科学家,希望利用192个激光器和一个由400英尺长的放大器及滤光器阵列构成的装置,制造出一个像太阳或者爆炸的核弹一样的自维持聚变反应堆(self-sustaining fusion reaction)。最后一批激光器安装完毕后,《连线》网站记者参观了这个点火设施。观看看世界上最先进的科学设备。

  1.美国“国家点火装置”

 

  美国“国家点火装置” 位于加州,投资约合24亿英镑,占地约一个足球场大小。科学家希望该激光器能模仿太阳中心的热和压力。“国家点火装置”由192个激光束组成,产生的激光能量将是世界第二大激光器、罗切斯特大学的激光器的60倍。2010年,192束激光将被汇聚于一个氢燃料小球上,创造核聚变反应,打造出微型“人造太阳”,产生亿度高温。

  2.庞大的靶室

  在庞大的靶室里,192束激光束进入直径是33英尺的蓝色真空室,在那里跟一个胡椒瓶大小的目标物相撞。然后这些光束会以动力较低的红外线的形式,从该仪器的不同部位出来,这个部位跟DVD播放器的内部结构类似。接着激光经过一系列复杂的放大器、过滤器和镜子,以便变得足够强大和精确,可以产生自维持聚变反应堆。

  3.包含放射性氢同位素、氘和氚的铍球

  这个铍球包含放射性氢同位素、氘和氚。科学家将利用这个系统的192个激光器产生的X射线轰击它。核子熔合的关键是有足够的能量把两个核子熔合在一起,在这项实验中用的是氢核子。由于把两个核子分开的斥力非常强,因此这项任务需要利用极其复杂的工程学和特别多的能量。

  例如,在光束进入真空室(包含图片上方的目标物)之前,激光必须通过巨大的合成水晶,转变成紫外线。发射到真空室里的光束会进入一个被称作黑体辐射空腔(hohlraum)的豆形软糖大小的反射壳(reflective shell)里,光束的能量在这里产生高能X射线。从理论上来说,X射线的能量应该足以产生可以克服电磁力的热和压力,这样核子就能熔合在一起了。电磁力促使同位素的核子分开。

  4.靶室顶部的起重机和气闸盖

  在第一张照片的靶室顶上,是用来把底部仪器放入真空室的起重机和气闸盖。如果这个仪器产生作用,它将成为未来发电厂的前身,将提高科学家对宇宙里的力的理解。当常规核试验被禁止的时候,它还有助于我们了解核武器内部的工作方式。

  5.精密诊断系统

  激光束将被发射到精密诊断系统里,以在它进入靶室以前,确定它能正常工作。




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