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中国成功研制高速高精度激光散射仪 预警时间减

中新网北京6月24日电 (记者 孙自法)中国科学院空天信息钻研院(中科院空天院)24日宣布消息说,在国家重大年夜科研设置设备摆设研制项目“高功率纳秒激光器及周详探测仪器研制”支持下,该院和中国科学技巧大年夜学等单位联合研制出高速高精度激光汤姆逊散射仪。

激光系统。中科院空天院 供图

最新研制成功的该散射仪今年5月在“科大年夜一环”磁约束聚变等离子体装配开展实验中,基于重复频率200赫兹、单脉冲能量5焦耳的激光脉冲,实现了小于5电子伏特的电子温度丈量精度,电子温度安然预警光阴距离达5毫秒,所获预警光阴是国际同类系统的一半,指标前进一倍。业内专家称,这标志着中国在高速高精度激光散射仪领域进入国际领先水平行列,为中国未来磁约束聚变能装配的高精度丈量奠定了坚实根基。

据先容,在磁约束聚变反映装配事情历程中,基于高频高能激光的汤姆逊散射丈量是正确丈量等离子体电子温度的独一靠得住丈量手段,激光的事情频率抉择了温度预警的采样光阴距离,距离越小系统预警越及时,装配运行安然系数越高。限于激光器能量和频率水平,中国以往等离子体温度诊断采纳数十赫兹的低频激光器,采样距离宽,碰到紧急环境无法及时预警,导致装配运行存在伟大年夜风险。

旌旗灯号光网络系统。中科院空天院 供图

为此,中科院空天院2015年起联合中科院光电技巧钻研所和同济大年夜学等单位,历时3年冲破了高能量高光束质量激光传输与放大年夜、激光相位共轭波前畸变校对、大年夜口径/大年夜尺寸激光放大年夜模块、大年夜功率脉冲激光驱动电源等关键技巧,于2017年4月在国际上首次宣布重复频率200赫兹、脉冲能量5焦耳、脉冲宽度6.6纳秒、光束质量1.7倍衍射极限的高频高能激光指标,将中国纳秒脉宽激光器的功率水平前进了1个数量级,同时研发出基础完善的工艺流程,核心器件/部件实现国产化,形成整机工程化制造能力。中国科学技巧大年夜学则以200赫兹/5焦耳激光器为光源,霸占了大年夜功率激光传输系统综合降噪、网络光学精准对焦、弱光旌旗灯号探测提取等难题,研制成功中国迄今精度最高的激光汤姆逊散射检测系统。

中科院空天院走漏,钻研团队后续还将开展更高功率、更高频率激光器研发和更高精度的诊断实验,计划将激光器事情频率前进至500赫兹,检测系统供给2毫秒的安然预警光阴距离和1电子伏特的电子温度丈量精度,为下一代磁约束聚变装配安然运行供给高速预警手段。(完)

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