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不斷刷新世界紀(jì)錄 這支青年“激光”團(tuán)隊(duì)向100拍瓦發(fā)起挑戰(zhàn)

來源:東方網(wǎng)2021-05-17 我要評(píng)論(0 )   

東方網(wǎng)記者解敏5月13日?qǐng)?bào)道:超強(qiáng)超短激光是目前人類已知的“最亮光源”,能為人類提供前所未有的實(shí)驗(yàn)手段與極端物理?xiàng)l件,在材料科學(xué)、激光聚變、核物理與核醫(yī)學(xué)、實(shí)驗(yàn)...

東方網(wǎng)記者解敏5月13日?qǐng)?bào)道:超強(qiáng)超短激光是目前人類已知的“最亮光源”,能為人類提供前所未有的實(shí)驗(yàn)手段與極端物理?xiàng)l件,在材料科學(xué)、激光聚變、核物理與核醫(yī)學(xué)、實(shí)驗(yàn)室天體物理等領(lǐng)域具有重大應(yīng)用價(jià)值,是目前國際競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)領(lǐng)域。

近日,共青團(tuán)中央、全國青聯(lián)共同頒授第25屆“中國青年五四獎(jiǎng)?wù)隆?。其中,中科院上海光機(jī)所超強(qiáng)超短激光攻關(guān)青年團(tuán)隊(duì)獲得“中國青年五四獎(jiǎng)?wù)录w”。

這個(gè)年輕的團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目“上海超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置”(又稱“羲和激光裝置”)的研制任務(wù),“羲和”是中國古代傳說中“十個(gè)太陽的母親”,該激光實(shí)驗(yàn)裝置得名于此。輸出功率高達(dá)10拍瓦(1拍瓦=1千萬億瓦),即每平方厘米10的22次方瓦。脈沖壓縮后寬度達(dá)到飛秒量級(jí),相當(dāng)于10個(gè)太陽輻射到地球的總功率匯聚到一根頭發(fā)絲上。

如此“高能”的功率,為人類科研提供了猶如在恒星內(nèi)部或是黑洞邊緣才能產(chǎn)生的極端物理?xiàng)l件。同時(shí),它也能為癌癥治療、生物成像、精密加工等民生領(lǐng)域的新技術(shù)提供支撐。

身為黨員,使命在身

團(tuán)隊(duì)由中國科學(xué)院院士李儒新?lián)雾?xiàng)目負(fù)責(zé)人,85后青年科研骨干擔(dān)任黨支部書記,總?cè)藬?shù)52人,其中35歲以下青年比例超六成。他們秉承“激光在我手上,家國在我心中”的羲和激光精神,奮戰(zhàn)在科技攻關(guān)前沿。

於亮紅是超強(qiáng)超短激光運(yùn)維組的負(fù)責(zé)人,同時(shí)還身兼強(qiáng)場(chǎng)激光物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室第二黨支部書記。於亮紅經(jīng)常和團(tuán)隊(duì)成員說,身為黨員,使命在身。這讓團(tuán)隊(duì)里的每一個(gè)成員都有更強(qiáng)的使命感和責(zé)任心,投身科研工作。

“這是一種前所未有的實(shí)驗(yàn)工具和實(shí)驗(yàn)手段,有了它,我們就可以在實(shí)驗(yàn)室里創(chuàng)造極端物理?xiàng)l件,開展許多常規(guī)情況下無法進(jìn)行的研究?!睔W盟等國的10拍瓦激光裝置的研制計(jì)劃部署都比中國早,因此他們不得不快,團(tuán)隊(duì)的每一個(gè)人都十分清楚這一點(diǎn),“科研就是要做到第一”。多年科技攻關(guān)經(jīng)驗(yàn),讓於亮紅深刻地體會(huì)到:“關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的,只能靠我們自己的努力奮斗得來?!?/p>

於亮紅的老家在湖北黃岡,2020年的新冠肺炎疫情令他十分揪心,但他始終將集體主義精神放在首位。春節(jié)假期期間,於亮紅報(bào)名參加光機(jī)所黨委“我是黨員、我先上”的志愿者活動(dòng),協(xié)助完成外地返滬職工的隔離工作。在保證安全的情況下,2月11日他就開始駕車往返嘉定與浦東,率先開展復(fù)工復(fù)產(chǎn)……

100拍瓦超強(qiáng)超短激光已獲立項(xiàng)

正是憑著夜以繼日地奮斗在科研一線,和對(duì)科技真理充滿樸素的信仰,2017年10月這個(gè)團(tuán)隊(duì)在國際上首次實(shí)現(xiàn)10拍瓦(1億億瓦)激光放大輸出,被《科學(xué)》文章評(píng)價(jià)為第一臺(tái)激光器發(fā)明以來在激光脈沖功率提升方面的第五大里程碑(前四項(xiàng)均來自美國)。這項(xiàng)成就獲得時(shí),團(tuán)隊(duì)成立僅14個(gè)月。

2019年12月7日,裝置獲得激光中心波長(zhǎng)為800納米,輸出能量404焦耳,重復(fù)頻率3分鐘/發(fā)次(較原項(xiàng)目指標(biāo)提升40倍),壓縮后脈沖寬度達(dá)24.6fs,平均峰值功率11.7拍瓦(最高峰值功率12.9拍瓦)的結(jié)果,再次刷新世界紀(jì)錄。

2020年12月,該裝置通過項(xiàng)目總體驗(yàn)收,建成世界首臺(tái)10拍瓦超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置,并逐步向國內(nèi)外高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)等用戶開放,成為光子科學(xué)研究的國之重器。

2019年設(shè)施年運(yùn)行發(fā)次達(dá)1089發(fā)(成功率97.2%),首次成為國際上少數(shù)幾個(gè)年運(yùn)行千發(fā)次以上的設(shè)施之一。2020年設(shè)施運(yùn)行總發(fā)次再創(chuàng)新高,達(dá)到1447發(fā),大幅提升了裝置的科學(xué)效益,為我國激光聚變研究在新的競(jìng)爭(zhēng)時(shí)期率先取得突破提供保障。

記者了解到,當(dāng)前在硬X射線自由電子激光裝置上建設(shè)以100拍瓦超強(qiáng)超短激光為核心的極端光物理線站的建議,已經(jīng)獲得立項(xiàng)并開始建設(shè),被《科學(xué)》雜志評(píng)價(jià)為“中國團(tuán)隊(duì)正切實(shí)引領(lǐng)通往100拍瓦激光的道路”“這會(huì)是一個(gè)全新的物理學(xué)”。


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