法国波尔多（duō）Laser MégaJoule激光约束核（hé）聚变装置推动当（dāng）地激光产（chǎn）业的发展

作者：九游平台和光波之路发布时间：2019-09-11浏览次数：次

法（fǎ）国波尔多Laser Mégajoule激光（guāng）约束（shù）核聚变（biàn）装置的（de）建造催生了当地的（de）光学产业，该装置（以（yǐ）下简称LMJ）主要用于核威慑。那时（shí），法国原子能委员会已拥有一个名为CESTA的大型研究中心，和可（kě）利用的（de）土地（dì）。该区域地震活动很弱，这对激光的精度至（zhì）关（guān）重（chóng）要。得益于（yú）Edouard Balladur和Alain Juppé两位总（zǒng）理（lǐ）的政治决策， 波尔多地区于1995年赢得了建造此装置（zhì）的资格。

1998年起，法国、法国（guó）原子能委（wěi）员会及阿基坦地区（qū）决定依靠这一大型（xíng）设备来最大限度地扩（kuò）大（dà）该地区的效益（yì），并（bìng）将一个（gè）当地项目“激光之路”更名为“激光谷”。“20世纪是电子学的世（shì）界，而21世纪（jì）将是（shì）光子（zǐ）学的天（tiān）下。”阿基坦地区委员会（huì）主席Alain Rousset预测道。

LMJ的建造者法国原子能委员会（huì）也（yě）希望实现点火，因为（wéi）这是核武器研究（jiū）和能（néng）源研究的基础（chǔ）。“是激光点（diǎn）火的目标驱动了装（zhuāng）置设计（jì）。”LMJ项目负责人Pierre Vivini说。但是利用激光核聚（jù）变发（fā）电的（de）研究项目（mù）将会留（liú）给（gěi）该机构（gòu）之外的学术人员（yuán），他们要等到两年后才能接触到该装置。

LMJ有22个（gè）主放大镜（jìng）链条，位（wèi）于（yú）建筑周围的四（sì）个大厅中，每个放大镜都可以容（róng）纳八（bā）组平（píng）行光束（shù）。在（zài）每次激光射（shè）击中，八组光（guāng）线在四组放大镜之间来回反弹并使能（néng）量增加至2万（wàn）倍。精心设（shè）计的（de）放（fàng）大镜阵列将使176束光线围绕球形反应室（shì）的各个方向；然后最（zuì）后一组光学镜片将（jiāng）会把红（hóng）外（wài）光变成紫外线（UV），并把它（tā）们集中到反应（yīng）堆中（zhōng）心针尖大小的（de）一个点上（shàng）。重新把这些光线集合在（zài）一（yī）起之后会向反应室中心的目（mù）标点上传递1.5兆焦的能量（liàng）——大致相当于载重2吨的卡车以（yǐ）每（měi）小（xiǎo）时140公里运（yùn）行时的动能（néng）。

由于资（zī）金限制（zhì），目前仅有一个（gè）主要放大镜链条用于联（lián）机。尽管如此，这也足以启动核武器研究。原（yuán）子能委员会（huì）核武器研究主任Francois Geleznikoff说：“用（yòng）8组平行光（guāng），我们可以做（zuò）大科学。但（dàn）是研究（jiū）武器并不需要所（suǒ）有的光。”该设施每年将补充至少（shǎo）另外两组放大镜（jìng）链（liàn）条（16束光（guāng）），直到未来十年满（mǎn）负（fù）荷运转。但在那之前，来自（zì）欧（ōu）洲的（de）所有IFE研究人员已经得到承诺可以占（zhàn）用该装（zhuāng）置至少20%的（de）使用时间。

该（gāi）项目计划包括一些与NIF的策略存在（zài）巨大差异的地方（fāng）。比如：他们已经获得了一（yī）项计划安装在LMJ装置上的单独的激（jī）光（guāng）资（zī）助项（xiàng）目，可以提供NIF所难（nán）以匹敌（dí）的时间更短、强度更大的激光（guāng）脉冲。这项叫作“PETawatt Aquitaine Laser”（以下简称（chēng）PETAL）的项目可以产（chǎn）生达（dá）到3.5千焦（jiāo）耳能量的相对温和（hé）的脉冲。但是这些能（néng）量将（jiāng）在（zài）百万分之一秒内被压缩，并产生超过千兆瓦的能量（是LMJ脉（mò）冲的100倍（bèi））。PETAL的激光脉冲将（jiāng）不会分（fèn）解并传（chuán）向各个方向；它们（men）将来自于一个方向（xiàng），并设定（dìng）好时间与（yǔ）主要激光器的（de）脉冲发（fā）生碰撞。在实（shí）验中，它们将会（huì）提供瞬间突然（rán）迸发出的能量。

把PETAL和LMJ相结合的实验将模拟恒星以（yǐ）及其他天（tiān）体内（nèi）部（bù）发生的过程（chéng）。研究（jiū）人员还将使（shǐ）用强大（dà）的激光（guāng）冲击给质子加速（sù）——该方法可以产生治疗癌（ái）症的紧凑型加速器。让激光核聚变研究人员兴奋的（de）是来自PETAL的短促、急剧爆炸的前景，它可以作为核聚变反应的火花塞。

25年后，激光和光学经（jīng）济在当地诞生，创造了约（yuē）3,000个工作（zuò）岗（gǎng）位。200名法国原子能委员会的科学家（jiā）前来加强CESTA的团队（duì）。随后，LMJ项目逐（zhú）渐发展成一个协会，并与利摩日的微波（bō）部合并。由此， Alpha-RLH激光（guāng）与微波协（xié）会正（zhèng）式（shì）诞生。它要求（qiú）收回（huí）总额为8.5亿欧（ōu）元的、被资助的503个项目。

为了建（jiàn）立起可行的生态（tài）系统，一系列机构与企业相（xiàng）继诞（dàn）生（shēng）：Pyla，一个提高企（qǐ）业技能的职业培训机构（gòu）；Alphanov，一个技术转让中心；然（rán）后是la Cité de la Photonique，一（yī）个初创企业的孵化器。另（lìng）外，地区委（wěi）员会最终为（wéi）阿（ā）基坦光学研究所投资（zī）了（le）4千万欧元。该研究所囊（náng）括当时的大部分科研机构（gòu），并主办了一个欧洲领先的学校，即（jí）法国高等光学学院。

 

激光确实让我们（men）的（de）生（shēng）活、科（kē）研（yán）、工业等方方面面变（biàn）得（dé）越来越先（xiān）进，如（rú）AzurLight Systems、Argolight、Muquans，都是非常优秀的激光企业。Muquans研发出了一种用（yòng）于超精（jīng）确地球物理测（cè）量（liàng）的重力（lì）仪，除此之外，Poietis公（gōng）司也（yě）走在生物组织印（yìn）刷领（lǐng）域（yù）的（de）最前沿。