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科普概況

来源: 发布时间:2019-06-04 13:08:43

  作爲我國建立最早、規模最大的激光科學技術專業研究所,和首批上海市科普教育基地之一,中科院上海光機所在致力于科技創新的同時,十分重視科普工作多年來,上海光機所借助科研院所強大的科普資源優勢,圍繞光學與激光科學技術,積極開展公衆開放日、科普講座、科技課堂科普作品創作等在內的系列科普工作,獲得了良好的社會反響。 

  每年全國科技周、上海科技節期間上海光機所均組織開展公衆科學日大型主題活動,至今連續舉辦十二屆。活動期間,“高大上的國家級研究机构敞开大門,邀請社會公衆走進實驗室,和大科學裝置、科學實驗設備親密接觸。來訪觀衆科研人員的帶領下,深度了解從前沿科學研究到産業應用全鏈條的激光科技知識。 

  上海光機所積極建設七彩之光”科技課堂品牌科普活動七彩之光”科技課堂内容由科研人员与科普专家共同遴选,由在读研究生组成的科普志愿者完成,每堂課一個光學科普主題,用精美的課件展示、有趣的教具互動體驗,讓聽衆全面理解光學相關主題的科普知識。兩年來完成嘉定普通小學、嘉定育紅民辦隨遷子女學校兩所學校三千人次的教學,受邀赴上海科技館浙江義烏、新昌等多所學校講授,受到聽課學生和學校的廣泛好評。爲讓更多青少年学生接触到光學科技知識,目前正在進行區本課程研發。 

  多年來上海光機所主持創作多部優秀的科普微視頻、科普圖書,收到社會公衆的喜愛,曾榮獲科技頒發2015年2016年全國優秀科普微視頻2015年全國優秀科普作品稱號。上海光機所還積極参加上海市“科技創新”行動計劃,申报的“追寻光的足迹,传播光的知识”主题系列科普活動,榮獲2016年上海科普教育创新奖獲獎提名奖。 

  基地簡介:

  1996年,上海光機所“神光高功率激光装置”被首批列入上海市科普教育基地。 

  “神光I高功率激光裝置”于1987年通過國家鑒定。這標志著我國已成爲國際高功率激光領域中具有綜合研制能力的少數幾個國家之一,本項目獲得1990年國家科技進步獎一等獎。

  “神光Ⅱ高功率激光装置”于2001年建成。该装置由中国科学院、中国工程物理研究院共同投资建設,由高功率激光物理聯合實驗室负责研制,是迄今国内规模最大的高功率激光聚变实验装置,也是世界上为数不多的激光聚变实验装置之一。本项目获得2005年国家科技进步奖二等奖。

  神光Ⅱ装置是由数百台套激光单元和组件的集成,最高输出功率1013W。就瞬时功率而言,比全国发电量的总和還要大许多倍。该装置是我国探索利用可控核聚变技术,最终解决能源问题的重要科學實驗装置,具有重大的社会效益和经济效益。 

  为了便于向国内外科技界、国内的其他各行各业人员宣传我国激光科学技术研究成果,本基地還建有参观专用通道。这样可以既不影响必须在超净环境下运行的神光装置,又可以使社会各界参观人员直观地看到我国唯一的、世界上也为数不多的大型激光装置。 

  “神光高功率激光装置” 科普教育基地每年接待国内外研究人员与社会人员参观2000余人次。

  基地地址:上海市嘉定區清河路390號(201800)

  聯系電話:021-69918207

  科學背景:

  激光新角色——核能聚變的點火器

  高功率激光裝置的建成究竟有何重要意義? 

  从能源利用的角度来说,核聚变反应所产生的能量无疑是人们未来能源系统的重要支柱,以至于有人把核能称为人类未来的“生存依靠”。现在人们已经实现了不可控的核聚变反应,如氢弹爆炸。但氢弹爆炸释放的能量太大,人类难以控制、利用。于是,如何从可控的核聚变反应中获取取之不尽的新能源就成了科学家追求的目标。人们设想如果能做出一个微型的氢弹,同时用一种特殊的方式連續有节奏地发生核聚变反应,那么人类就能够得到永久的能源供应。激光的问世为人类这一梦想的实现提供了可能。

  圖1:激光核聚變示意圖  

  1964年,我國著名科學家王淦昌提出了激光聚變的設想:用高功率激光光束聚焦到熱核材料制成的微型靶丸上,瞬間産生強高溫與強高壓,使被高度壓縮的稠密等離子在擴散之前就完成全部核反應,即“慣性約束聚變”(簡稱ICF),這就要求研制高功率的激光發射裝置。  

  1964年中国科学院上海光學精密机械研究所(简称“上海光機所”)成立,即根据国家总体部署,围绕研制高功率激光装置这个目标,開展了一系列艰苦的探索性研究。 

  1965年,上海光機所開展高功率激光及其驱动的惯性约束聚变研究,建成了109瓦级钕玻璃四级行波放大的高功率激光装置,1973年建立了万兆瓦(1010瓦)级的高功率钕玻璃激光装置。1975年底建成了10万兆瓦(1011瓦)的六路高功率钕玻璃激光装置。

  1982年开始研制“神光I装置”。1985年7月,按计划建成激光12号装置並投入试运行。该装置输出激光总功率为1万亿瓦,而激光时间只有一秒钟的十亿分之一到百亿分之一,这是当时中国规模最大的高功率钕玻璃激光装置,在国际上也为数不多。神光I装置作爲我国光學高技术领域的一项重大成就,标志着我国已成为国际上高功率激光领域具有综合研制能力的少数几个国家之一,标志着我国在该领域进入世界先进行列。1989年和1990年,神光I激光装置分别榮獲中国科学院科技进步特等奖和国家科技进步一等奖。 

  1994年“神光Ⅱ装置”立项並开始研制,2000年建成並投入运行。2002年,神光Ⅱ装置获上海市科技进步奖一等奖,2003年获中国科学院杰出成就奖,

  2005年獲國家科技進步二等獎。

 

  圖2:神光I裝置

   

  圖3:神光Ⅱ裝置

   

  圖4:神光II裝置靶場