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深度解讀

慣性約束聚變學(xué)術(shù)泰斗:激光可定義21世紀

激光制造網(wǎng) 來源:中國激光雜志社2023-11-14 我要評論(0 )   

編者按:Vladimir Tikhonchuk教授是法國波爾多大學(xué)CELIA強激光與應(yīng)用中心名譽教授,歐盟極端光強基礎(chǔ)設(shè)施ELI-Beamlines裝置(捷克)高級研究員。研究領(lǐng)域是高能量密度物...

編者按:

Vladimir Tikhonchuk教授是法國波爾多大學(xué)CELIA強激光與應(yīng)用中心名譽教授,歐盟極端光強基礎(chǔ)設(shè)施ELI-Beamlines裝置(捷克)高級研究員。研究領(lǐng)域是高能量密度物理和非線性光學(xué),包括慣性約束聚變、實驗室天體物理、激光等離子體相互作用、參量不穩(wěn)定性、磁場與電場產(chǎn)生、帶電粒子加速和能量輸運等。

他在俄羅斯科學(xué)院列別捷夫物理研究所(莫斯科)獲得理學(xué)博士學(xué)位,是法蘭西大學(xué)學(xué)院高級成員、美國核學(xué)會Edward Teller獎獲得者、Physical Review Letters分部副主編、歐洲物理學(xué)會等離子體物理委員會成員,先后指導(dǎo)研究生和博士后30多名,發(fā)表學(xué)術(shù)論文500多篇。下文是上海光機所副研究員朱坪近期對Tikhonchuk教授的采訪。

來源 |《中國激光》雜志社

下述內(nèi)容中,以“Zhu”代表朱坪,“Tikhonchuk”代表Vladimir Tikhonchuk。

Zhu:Vladimir Tikhonchuk教授您好,很榮幸能夠在今天采訪到您。作為慣性約束聚變領(lǐng)域內(nèi)的學(xué)術(shù)泰斗,您能否評價一下近期激光聚變領(lǐng)域產(chǎn)生的巨大突破(編注:指美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室去年底實現(xiàn)核聚變點火,并在核聚變反應(yīng)中實現(xiàn)凈能量增益)?

Tikhonchuk:這是一項真正的研究突破,不僅對我個人,甚至是對整個研究領(lǐng)域,都有著極其深刻的意義。我個人職業(yè)生涯就在慣性約束聚變(Inertial Confinement Fusion, ICF)領(lǐng)域第一篇文章發(fā)表時起步(論文作者單位就在我的故鄉(xiāng)莫斯科),同時美國的勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室 (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL)也發(fā)表了相關(guān)的理論文章。經(jīng)過五十余載的漫長等候,我們終于迎來了這項里程碑式的研究。在過去十年間,這個領(lǐng)域一直飽受質(zhì)疑,領(lǐng)域內(nèi)的許多年輕人才因長時間難以攻克聚變點火的技術(shù)難關(guān)而不斷流失。但激光聚變就是這樣一項需要數(shù)代人長期投入的研究,它不是人類歷史上對未知的首次長周期的科學(xué)探索,同樣也不會是最后一次。

在這里,我要感謝我在LLNL的同事們,他們在十年間頂住了來自各方的壓力,用勇氣和行動邁出了人類科技史上的關(guān)鍵一步,我相信,為了這個結(jié)果,再多5年或10年的等待都是值得的。技術(shù)攻關(guān)的艱苦歲月難以逾越,但當(dāng)技術(shù)突破產(chǎn)生的時刻,通往更加廣泛應(yīng)用研究的大門便被緩緩?fù)崎_。LLNL的工作證明了激光在聚變點火方面的應(yīng)用潛力,這也是它作為領(lǐng)域內(nèi)里程碑式事件的意義所在。我篤信,下一項技術(shù)突破將與我們在未來某天不期而遇,屆時激光點火裝置將釋放出更高的能量。盡管LLNL的工作可能不是聚變點火的最優(yōu)解,但其無疑是十分可靠的;此外,它也在全球范圍內(nèi)引起了許多學(xué)術(shù)討論,這使得我們的事業(yè)能夠被更多人所看見,而這也正是我所希望的。我非常感謝這一突破。

Zhu:激光聚變領(lǐng)域目前所面臨的主要挑戰(zhàn)是什么?目前有哪些科學(xué)與技術(shù)問題亟待解決?

Tikhonchuk:目前,激光聚變研究面臨的挑戰(zhàn)不勝枚舉。從科學(xué)層面講,這項研究面臨的首要挑戰(zhàn)就是其可重復(fù)性與魯棒性需要被嚴格證明。簡單地說就是,你需要在一天內(nèi)連續(xù)不斷地成功點火,而不是間隔一年之久,同時要求能量產(chǎn)生過程可以通過不同方式實現(xiàn)。目前,我們產(chǎn)出的能量僅大于驅(qū)動激光的能量。但真正應(yīng)該實現(xiàn)的是凈能量增益,我們需要將能量產(chǎn)出提升數(shù)百倍。在設(shè)計ICF靶時也應(yīng)該考慮到上述問題,面向?qū)嶋H應(yīng)用需求,將頻率設(shè)為每秒多次點火,那么靶就應(yīng)該盡可能的簡單、經(jīng)濟,能夠大規(guī)模生產(chǎn)的。這是激光聚變點火所面臨的物理學(xué)挑戰(zhàn)之一,這也是未來5到10年的工作重點。

從技術(shù)層面講,激光聚變目前正面臨許多的技術(shù)挑戰(zhàn)。首先就是激光器。激光作為一種特殊的驅(qū)動源,可以將光子集中在一個極小的體積內(nèi),在這個空間會發(fā)生內(nèi)爆、加熱等奇妙的物理過程。但實事求是地講,那些發(fā)表在論文上的高功率激光器,運行穩(wěn)定性往往不盡人意。美國NIF裝置一年只能提供500發(fā)可用發(fā)次,法國LMJ裝置每年僅能提供40發(fā)可用發(fā)次,這距離我們所需要的還很遠。如果你想要一臺激光器全天候運行,那么就不可能經(jīng)常性地去更換其中的光學(xué)器件。因此,維持激光器的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)是一項具有重要意義的技術(shù)挑戰(zhàn)。

同時,激光器波長的選擇也是一道難題。能量產(chǎn)生形式是一個開放式的命題,不同的技術(shù)選擇會產(chǎn)生不同的可能。如今最可靠的激光器當(dāng)屬基于玻璃介質(zhì)的固體激光器,通過頻率轉(zhuǎn)換技術(shù)能夠選擇激光器輸出波長。目前,三倍頻仍然是多數(shù)選擇,這是因為四倍頻激光會對光學(xué)元件產(chǎn)生較大損傷,而二倍頻激光往往會引起許多有害的不穩(wěn)定性過程。三倍頻成為了二倍頻和四倍頻之間的平衡。但它并不是持續(xù)穩(wěn)定運行的最優(yōu)解。如果你選擇了玻璃激光器,那么大概率會采用二倍頻的技術(shù)路線。在歐洲,我們正在考慮這個技術(shù)路線,但是二倍頻激光的穩(wěn)定運行、二倍頻激光的有效利用等問題仍然是挑戰(zhàn)。除此之外,極具競爭力的候選者還包括準分子激光器,它們具有較高效率,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且面臨從低密度氣體介質(zhì)中獲取大能量的困難。

以上是激光器所帶來的技術(shù)挑戰(zhàn),而在反應(yīng)堆方面也存在技術(shù)挑戰(zhàn)。我們與磁約束聚變面臨著相同的問題,反應(yīng)堆第一壁的材料目前還沒有很好的解決方案。在裂變反應(yīng)堆中主要是低能中子引起的破壞,因此人們通過每月定期更換元件來解決老化問題;但是對于聚變反應(yīng)堆,中子能量更高,損傷更嚴重,每月更換聚變腔體無法滿足實際需求。因此反應(yīng)堆材料是目前亟需解決的問題,非常具有挑戰(zhàn)性。

Zhu:您認為未來激光聚變驅(qū)動器會是什么樣?它會有哪些關(guān)鍵特征?

Tikhonchuk:正如我在上個問題中所提到的,大概率第一個版本的激光聚變驅(qū)動器是固體激光器,二倍頻的固體激光器是發(fā)展最為成熟的選擇。作為基礎(chǔ)版,能夠產(chǎn)生從兩百到數(shù)千焦的單脈沖能量。未來幾年內(nèi),我確信我們會迅速研制出這種分鐘級的閃光燈泵浦模式的激光光源。雖然由于半導(dǎo)體泵浦成本過高,無法實現(xiàn)Hz級重復(fù)頻率,但這樣的激光器我們有能力需要多少臺就可以建造多少臺。因此我認為,在不遠的將來,主流激光驅(qū)動器將是二倍頻的固體激光器。

重復(fù)頻率是面向聚變能激光器的關(guān)鍵特征。我認為可以分為三步:第一步,采用傳統(tǒng)但智能的閃光燈泵浦,以分鐘級的重復(fù)頻率運行;第二步,二極管泵浦,重復(fù)頻率在秒量級。這不僅僅是我個人的看法,我們同行之間都有著相同的觀點?,F(xiàn)在進展還沒有達到商業(yè)水平,還在演示階段。演示主要功能,開發(fā)主要器件并測試,這將開啟第三步技術(shù)改進和商業(yè)化。對科學(xué)家和工程師來說,責(zé)任是開發(fā)商業(yè)能源的科學(xué)和技術(shù)背景。

期間也許其他類型的激光器也會出現(xiàn),例如準分子激光器或者光纖激光器。光纖激光器現(xiàn)在已經(jīng)商業(yè)化使用,非??煽?,但目前的功率很低。我們所討論的是能夠提供高能量、高功率和高效率的激光器。

Zhu:對于慣性約束聚變能源,您是怎樣的看法?

Tikhonchuk:我一直是一個樂觀的人,我認為這是非常具有研究價值且是未來不可或缺的能源途徑。我們通常會把磁約束和慣性約束二者進行比較:在磁約束聚變中,強磁場由巨大的超導(dǎo)線圈產(chǎn)生,需要極低溫的條件;而聚變反應(yīng)過程中,磁場中的等離子體又會處于高熱的狀態(tài),并且產(chǎn)生極高的能量通量。如果你親眼見到磁約束聚變裝置,你會驚嘆這種冷熱結(jié)合的復(fù)雜性。幸運的是,在慣性約束聚變中,我們可以分離激光器和反應(yīng)堆室,獨立的模塊化結(jié)構(gòu)為工程提供了更大的空間。這也是慣性約束聚變的一大優(yōu)勢。

磁約束聚變的另一個局限是每個單元模塊能產(chǎn)生的最小能量。想要提升裝置產(chǎn)生的總能量,磁約束聚變裝置體積需要越大越好。而對于慣性約束聚變,情況可能恰恰相反。我們最終可能會達到100 MW左右規(guī)模,它的整體空間更緊湊、成本更低,并且能夠在需要能源的現(xiàn)場進行工作。主要的限制因素是腔室的大小,其受限于壁上的能量通量。對于千兆瓦級別,如果腔室很小,腔室面臨的能量通量就會很大。這就是我所說的,材料是一個巨大的挑戰(zhàn)。如果我們設(shè)計出能夠承受高能量通量的材料,我們就能夠制造一個更小的腔室,反應(yīng)堆的成本也會降低很多。

所以,我確實看到了慣性約束聚變在能源應(yīng)用中的潛力,但它很復(fù)雜,也很有挑戰(zhàn)性。好比內(nèi)燃機是一百多年前發(fā)明的,期間它取得了顯著的進步,直到現(xiàn)在它才被電動發(fā)動機部分取代。因此,慣性聚變能源將會隨著時間而發(fā)展。

Zhu:您能否對超短超強激光的發(fā)展及應(yīng)用作出評價?對于激光聚變研究,未來有可能產(chǎn)生的貢獻有哪些?

Tikhonchuk:這個問題對我來說有點復(fù)雜。歐洲在超短超強激光方面是領(lǐng)先的,我們也需要納秒激光。超短超強激光技術(shù)發(fā)展的帶頭人法國科學(xué)家Gérard Mourou在此方向上做了很多工作,他個人的科研愿景是獲得最高峰值功率的激光器。如果能夠得到更高功率的激光器,物理學(xué)研究也將因此受益。這里的高功率指的是拍瓦量級(1 PW=1015 W),10 PW激光系統(tǒng)已經(jīng)建成,100 PW激光裝置也正在建設(shè)之中。

但是,從物理機制上講,之所以能夠獲得如此高的功率,是因為脈沖的持續(xù)時間非常短,單個激光脈沖的能量水平其實是受限的。當(dāng)你將脈寬壓縮至1 ps以下時,激光能夠與輕的粒子相互作用,諸如電子、正電子、光子、介子等。這屬于量子電動力學(xué)范疇,是一個非常有趣的領(lǐng)域,有許多非常具有挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題。然而說到慣性約束聚變,我們需要移動重粒子,因為只有重粒子才能產(chǎn)生能量。盡管從這個角度來看,超短脈沖激光無法用于產(chǎn)生能量,但是基于超短超強激光的快點火路線還是值得一提的??禳c火方案在二十五年前被提出,目前有多個團隊正在推動快點火相關(guān)的研究,他們就需要超高功率的超短脈沖激光。

在我看來,超短超強激光在產(chǎn)生高能粒子與次級輻射源方面更有用。當(dāng)我們要進行慣性聚變實驗研究時,我們需要發(fā)展高性能的診斷能力,這時超短脈沖激光就不可或缺了。如果沒有可靠的診斷手段,我們便是在盲人摸象。LLNL的研究經(jīng)歷了大約十年的停滯,正是因為NIF沒有配備充足的、合適的診斷設(shè)備。在這十年中,研究人員發(fā)展了眾多性能優(yōu)越的診斷設(shè)備,使得他們真正能夠有效地去調(diào)控激光聚變過程。這些診斷設(shè)備對最終成功點火而言意義非凡。所以,超短脈沖激光的迅速發(fā)展有著巨大的意義,超短脈沖激光對于聚變過程診斷來說是必不可少的,同時它的發(fā)展與大能量激光驅(qū)動器的發(fā)展也是相輔相成的關(guān)系。

Zhu:您能否向我們分享您對于高功率激光物理未來發(fā)展的愿景?未來會轉(zhuǎn)化出哪些實際的應(yīng)用?

Tikhonchuk:因為科學(xué)技術(shù)發(fā)展實在太快了,很難預(yù)測未來百年會出現(xiàn)什么新事物?;厥走^去,你可以說二十世紀是一個屬于電子的世紀,電子產(chǎn)品在二十世紀四十年代出現(xiàn),僅歷經(jīng)了三四十年的發(fā)展便趨于成熟;展望未來,我能夠很有自信地說,二十一世紀是一個光的紀元,各種各樣光學(xué)相關(guān)的產(chǎn)品被創(chuàng)造出來,在各種應(yīng)用場合逐漸發(fā)生著原位替代作用。因此,我認為激光一詞可能是最能夠定義本世紀的。商用激光器公司將會更關(guān)注高重頻,因為激光加工是一個正在持續(xù)增長的市場。除了激光加工之外,高功率激光與大能量激光也會在很多領(lǐng)域產(chǎn)生變革。慣性約束聚變正是其中之一,如果我們能夠啟動慣性約束聚變能源項目,這將會大大促進高功率激光與大能量激光的發(fā)展。

高功率激光另一個有前景的領(lǐng)域是產(chǎn)生高能粒子與次級輻射源,它能帶來很多積極的改變,例如對不透明物體的射線照相、激光驅(qū)動粒子源用于醫(yī)療診斷和治療以及高功率中子源。利用緊湊型高功率激光加速器產(chǎn)生中子或高能光子,一些私營公司已經(jīng)致力于開發(fā)這些具有非常應(yīng)用前景的設(shè)備。物理學(xué)家們也需要高功率激光器。所以激光技術(shù)將得到不斷地發(fā)展,只是問題在于如何平衡直接面向社會的應(yīng)用和大科學(xué)工程項目的發(fā)展。直接面向社會的應(yīng)用能夠直接通過私營公司和學(xué)術(shù)團體來實現(xiàn),但是像聚變能源這樣的大科學(xué)工程項目需要國家級甚至國際的大規(guī)模科學(xué)與技術(shù)的協(xié)同合作發(fā)展。

Zhu:您為何會選擇走學(xué)術(shù)研究的職業(yè)發(fā)展道路?是什么促使您從事高能量密度物理學(xué)的研究?

Tikhonchuk:從事學(xué)術(shù)研究需要對新奇事物保持好奇,在此我也想給年輕一代提個建議:如果你對某個領(lǐng)域葆有好奇心,學(xué)術(shù)研究的職業(yè)發(fā)展道路能夠給你探索好奇心的機會;如果你對實際應(yīng)用問題更感興趣,工程技術(shù)也是一個不錯的選擇,可以在解決問題的過程中展示自己的能力,并提升自己。就我自身而言,對好奇心的追求幾乎貫穿了我的整個生命,甚至我會并行地開展多個研究工作。我熱衷于研究小尺度下的非線性光學(xué)效應(yīng),我們在這個領(lǐng)域做了很多有趣的事情,同時我也喜歡以能源生產(chǎn)為使命的高能量密度物理。

學(xué)術(shù)生涯對我來說更像是一種自然選擇。在我大學(xué)畢業(yè)時,恰逢激光誕生了。上世紀六十年代初,人們在試圖將激光的應(yīng)用圖景拓展到社會生活的方方面面,而其中將激光與核反應(yīng)相結(jié)合,則無疑是一個偉大的想法。這個想法由蘇聯(lián)科學(xué)家Nikolai Gennadievich Basov所提出,他正是我學(xué)術(shù)生涯啟航的研究所的所長。

在1972年,美國科學(xué)家John Nuckolls和他的同事在美國的學(xué)術(shù)會議上提出ICF設(shè)想,同時Basov的論文也被會議集所收錄。與此同時,一些法國同行也申請了激光聚變能源相關(guān)的專利。就我自己而言,1971年我完成了自己的碩士論文,我的碩士論文導(dǎo)師是俄羅斯科學(xué)家Viktor Pavlovich Silin,我們當(dāng)時正集中精力研究電磁波驅(qū)動的參量不穩(wěn)定性問題,并認為參量不穩(wěn)定性也會影響慣性約束聚變。Basov讀到了論文后自然找到了Silin,研究激光的學(xué)者問我是否有意去從事激光相關(guān)的參量不穩(wěn)定性研究。

我與激光便自此結(jié)緣,我博士論文主要研究了激光與等離子體相互作用的非線性過程。高能量密度物理學(xué)一詞出現(xiàn)的時間要晚一些,當(dāng)時我們稱之為激光等離子體相互作用,在此基礎(chǔ)上一步步地向激光聚變方向前進。那兩篇重要論文發(fā)表的兩年后,我們研究所就已經(jīng)有了8路激光裝置,我們開始研究激光與等離子體相互作用有哪些不穩(wěn)定性會產(chǎn)生。從此慣性約束聚變和高能量密度物理學(xué)就進入了我的人生。

Zhu:您提到了學(xué)術(shù)好奇心的重要性。那么以您個人的經(jīng)歷來看,如何保持學(xué)術(shù)熱情與創(chuàng)造力?

Tikhonchuk:這一點非常有趣,如果你總在一個項目上長期工作,難免會生出厭倦之感,因為你已經(jīng)知道自己在做什么,并且要多次重復(fù),這對發(fā)展好奇心而言并無太大益處。就我個人而言,我曾多次(至少三到四次)產(chǎn)生這種感覺。在這種情況下,你需要改變研究對象。但我所說的改變,并不是跳到一個你完全陌生的領(lǐng)域中,從零開始的學(xué)習(xí)效率并不高。你真正要做的改變,是基于你已有的知識背景去探索或結(jié)合新的研究方向。

比如我本人,這種改變就像是漫步于激光的不同應(yīng)用研究領(lǐng)域。我們開始是研究激光等離子體相互作用中的參量不穩(wěn)定性,我的隔壁同事是研究非線性光學(xué),我們一起研究并發(fā)展了光折變晶體光學(xué)。雖然是不同的物理方向,但研究方法是類似的,都屬于非線性光學(xué)的范疇。當(dāng)我到法國工作后,回到了激光與等離子體的相互作用研究,并從事了激光慣性約束聚變研究,這是我職業(yè)生涯的又一個新的轉(zhuǎn)折。后來有一次,我發(fā)現(xiàn)了一篇Physical Review Letters文章的錯誤,我寫了一條評論,花了將近一年的時間才把它出版。兩年后,一位同事打電話給我說:“我們正在看你發(fā)表的評論,我們看到了這個現(xiàn)象!”最后我們一起找到了答案。這很有趣,從那時起我與這個團隊在非線性光學(xué)方面進行了非常有效的合作。雖然這與高能量密度物理學(xué)無關(guān),但其應(yīng)用很有趣。

所以,我對保持學(xué)術(shù)熱情與創(chuàng)造力的建議是:時不時地改變你的研究課題。每次你去到一個新的領(lǐng)域或新的方向,你都需要努力研究來獲得同行的認可,但是不要放棄你之前做的研究,那仍然是有用的。通過在不同的領(lǐng)域之間探索,你的創(chuàng)造力會因為你的知識從一個領(lǐng)域到另一個領(lǐng)域的交叉融合而增加。你需要找到一些新的改變,在一個領(lǐng)域內(nèi)找到創(chuàng)新點,發(fā)表文章時,都應(yīng)著重體現(xiàn)出自己的原創(chuàng)性。創(chuàng)造力是研究的重要組成部分,是維持我們的職業(yè)生涯不可或缺的。

Zhu:您對高功率激光科學(xué)與工程學(xué)術(shù)圈的教育與從業(yè)人員情況有哪些看法?

Tikhonchuk:作為一名教授,教書育人是我的本職工作。我在法國波爾多大學(xué)任教長達二十年,教授高能量密度物理課程。但這門課程并不是我所開創(chuàng)的,是我另一位同事、法國物理學(xué)家Jean Jacquinot。他找我說法國原子能委員會授權(quán)他在法國創(chuàng)辦專門的核聚變教育。當(dāng)時我深表懷疑,每個大學(xué)有自己不同的研究興趣點,在幾所大學(xué)之間創(chuàng)造共同點是一項非常困難的任務(wù)。但Jean是一個非常積極的人,他的動力來源于當(dāng)時法國的兩大聚變項目,ITER磁約束聚變項目與LMJ慣性約束聚變項目幾乎是同時啟動的。原子能委員會明白,從業(yè)人員是關(guān)鍵的。這兩個長期的項目,需要持續(xù)的培訓(xùn)、知識傳遞以及一批積極的從業(yè)人員。

在法國,我們很幸運,這兩個融合分支走到了一起,我們合作了多年,共同創(chuàng)建了這個國家級的聚變教育項目。這個項目開始于2006年,由法國的六七所大學(xué)與高中共同參與教學(xué)。我們設(shè)置了一個普適性較強的課程,并開始調(diào)動相關(guān)的學(xué)生和教授們,并組成了一個共同委員來協(xié)調(diào)工作。項目進展很有效,在這個項目的頭10年里,我們培養(yǎng)了300多名碩士生,其中80%的人在科學(xué)領(lǐng)域工作?,F(xiàn)在,我到處都能遇見我們的學(xué)生。

所以,我認為教育和培訓(xùn)是非常重要的問題。如果想發(fā)展慣性約束聚變能,在碩士或博士層次,需要創(chuàng)建一個國際的教育基礎(chǔ)。碩士可能更重要,因為我們不僅需要研究人員,還需要很多工程師。如果我們能夠順利創(chuàng)建這樣一套國際的人才培養(yǎng)系統(tǒng),它將成為材料、激光、等離子體、應(yīng)用數(shù)學(xué)以及戰(zhàn)略安全領(lǐng)域的共同基礎(chǔ)。有許多問題是相互關(guān)聯(lián)的,我們需要了解各種要素,這是大型的多學(xué)科項目協(xié)同開展的唯一方法。

出于這個原因,現(xiàn)在我們在歐洲正在努力創(chuàng)建一個慣性約束聚變的共同教育項目。我建議,在中國也需要以某種方式協(xié)調(diào)大學(xué)和研究機構(gòu)來開展類似的教育項目。這并不是一件容易的事情。在法國,原子能委員會投資并推動了這項工作。你們也需要一個大的研究實體,比如中國科學(xué)院,它可以采取舉措來推動聚變教育。即使你培養(yǎng)的學(xué)生數(shù)量比你需要的更多,那也不是壞事,因為他們會發(fā)現(xiàn)良好的教育在任何情況下都可以保證良好的就業(yè)。

Zhu:在學(xué)術(shù)研究的發(fā)展方面,您能否為這一領(lǐng)域的學(xué)生和博士后提出一些建議?

Tikhonchuk:這是我的建議:保持好奇并敢于提問。當(dāng)你去聽講座時,不要只是記錄教授說了什么,要用批判性的思維去思考,自己是否認可他說的內(nèi)容,不要猶豫,提出問題!

當(dāng)我還是大三學(xué)生時,教我們量子力學(xué)課程的是一位知名教授。有一天,當(dāng)他正在上第二還是第三節(jié)課時,突然停止講課,問道:“你們?yōu)槭裁床惶釂枺俊贝藭r課堂一片寂靜,他便丟下粉筆離開了。后來,他委托自己的學(xué)生給我們講完了剩下的課程。這件事告訴我,最應(yīng)該做的便是及時提問。當(dāng)你坐在一場學(xué)術(shù)會議上時,不要擔(dān)心提出“愚蠢”的問題(當(dāng)你擔(dān)心你的問題“愚蠢”時,這個問題往往都不會是“愚蠢”的)。

通常,所有的報告人都很樂意看到有人提問,因為演講時無人感興趣是一件很讓人惱火的事情。然而,在會議上往往只有很少人提問。我經(jīng)常問一些不容易回答的問題,但這不是說我在質(zhì)疑演講者,而是覺得演講者所說的很有趣才會提問,這對你和演講者都很重要。至少你開始理解他在表達什么,被提問者也開始從不同的角度思考他自己的研究工作。

總的來說,如果你有志于從事學(xué)術(shù)研究,你需要保持好奇心并向你的同事、你的老師以及全世界積極提問。當(dāng)你提問時,說明你的大腦正在積極運轉(zhuǎn),并對所接觸到的事物有了良好的反饋。所有的學(xué)術(shù)研究都建立在獨立思考和個人智力獨立的基礎(chǔ)上。

Zhu:您如何看待 High Power Laser Science and Engineering這本期刊對高功率激光技術(shù)方向帶來的影響?

Tikhonchuk:高功率激光工程領(lǐng)域早在25年前,美國和法國決定建造大型激光驅(qū)動器時就形成了。但在當(dāng)時,沒有人知道如何去建造這樣的激光器,因此我們需要打造一個學(xué)術(shù)交流圈。要建立這樣一個學(xué)術(shù)圈也絕非易事,你必須擁有特殊的工具,比如學(xué)術(shù)期刊。期刊是一種在學(xué)術(shù)圈中傳播知識的有效方式,會伴隨學(xué)術(shù)圈的成長而共同成長。在這一領(lǐng)域,為吸引更多的人建立共同的愿景,有志之士創(chuàng)辦了High Power Laser Science and Engineering這本刊物。創(chuàng)刊初心就在于真正打造這樣一個純粹的高功率激光科學(xué)與工程的交流平臺。如果你關(guān)注那些悠久歷史且具有極高知名度的期刊,例如Nature、Nature Physics、Physical Review Letters等,會發(fā)現(xiàn)它們刊發(fā)的文章更加側(cè)重于傳播與鏈接普適知識,而不是關(guān)注一些特定的技術(shù)領(lǐng)域。因此,我認為High Power Laser Science and Engineering這本刊物定位就非常準確,更聚焦細分領(lǐng)域,側(cè)重于激光核聚變與激光技術(shù)。這就是我們最需要的。

總的來說,High Power Laser Science and Engineering這本刊物旨在打造一個高功率激光科學(xué)技術(shù)的學(xué)術(shù)交流平臺。如今,高功率激光器對于慣性約束核聚變以及高能量密度物理學(xué)研究的意義愈發(fā)顯著。因此,這本期刊意義非凡,聚焦了一個具有光明發(fā)展前景的領(lǐng)域,對這一點,我個人深信不疑。這本期刊讓人們聽到了來自不同國家的聲音,讓高功率激光技術(shù)領(lǐng)域愈發(fā)活躍。如今,它迎來創(chuàng)刊十周年慶典,并取得了一系列的里程碑式成就。我衷心祝愿High Power Laser Science and Engineering這本刊物能夠在下一個十年里再創(chuàng)輝煌。

英文全文已公開發(fā)表于High Power Laser Science and Engineering 2023年第6期,歡迎查看:

Zhu, P. (2023). An interview with Vladimir Tikhonchuk. High Power Laser Science and Engineering, 11, E77. doi:10.1017/hpl.2023.76

# 采訪人簡介 #

朱坪,中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所,副研究員。2012年本科畢業(yè)于天津大學(xué),2017年博士畢業(yè)于中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所,曾國家公派美國佐治亞理工學(xué)院訪問研究。2017年起在中國科學(xué)院中物院高功率激光物理聯(lián)合實驗室工作,主要從事高功率超短脈沖時空全域光場測量技術(shù)、等離子體光學(xué)激光信噪比提升技術(shù)、單次超快時空等離子體診斷技術(shù)等研究。發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇,擔(dān)任High Power Laser Science and Engineering期刊青年編委、專題編輯。

期刊簡介

High PowerLaser Science and Engineering創(chuàng)刊于2013年,是目前國際上唯一全面反映光學(xué)大科學(xué)工程——激光聚變點火研究的專業(yè)期刊。2023年已經(jīng)是HPL陪伴高功率激光領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)發(fā)展和跨越的第10個年頭。HPL創(chuàng)刊10周年,期刊也成為了國際高功率激光領(lǐng)域的代表性期刊。在2022年中國科學(xué)院期刊最新分區(qū),HPL位列物理與天體物理大類和光學(xué)小類雙一區(qū),且為Top期刊。同時位于JCR光學(xué)類期刊Q1區(qū),IF值為4.8。期刊還被EI,SCOPUS,CSCD收錄。

本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自微信公眾號“中國激光雜志社”,原標題為《光學(xué)大家 | 慣性約束聚變學(xué)術(shù)泰斗Vladimir Tikhonchuk:激光聚變是人類歷史對未知科學(xué)的長期探索》。


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