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科普概況

來源: 發布時間:2019-06-04 13:08:43

  作為我國建立最早、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,積極開展公眾開放日、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??萍冀?/span>期間,上海光機所均組織開展公眾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機構敞開大門,邀請社會公眾走進實驗室,和大科學裝置、科學實驗設備親密接觸。來訪觀眾科研人員的帶領下,深度了解從前沿科學研究到產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”科技課堂內容由科研人員與科普專家共同遴選,由在讀研究生組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,讓聽眾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。為讓更多青少年學生接觸到光學科技知識,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,收到社會公眾的喜愛,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。上海光機所還積極參加上海市“科技創新”行動計劃,申報的“追尋光的足跡,傳播光的知識”主題系列科普活動,榮獲2016年上??破戰逃蔥陸被窠碧崦?。 

  基地簡介:

  1996年,上海光機所“神光高功率激光裝置”被首批列入上海市科普教育基地?!?/p>

  “神光I高功率激光裝置”于1987年通過國家鑒定。這標志著我國已成為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高功率激光裝置”于2001年建成。該裝置由中國科學院、中國工程物理研究院共同投資建設,由高功率激光物理聯合實驗室負責研制,是迄今國內規模最大的高功率激光聚變實驗裝置,也是世界上為數不多的激光聚變實驗裝置之一。本項目獲得2005年國家科技進步獎二等獎。

  神光Ⅱ裝置是由數百臺套激光單元和組件的集成,最高輸出功率1013W。就瞬時功率而言,比全國發電量的總和還要大許多倍。該裝置是我國探索利用可控核聚變技術,最終解決能源問題的重要科學實驗裝置,具有重大的社會效益和經濟效益?!?/p>

  為了便于向國內外科技界、國內的其他各行各業人員宣傳我國激光科學技術研究成果,本基地還建有參觀專用通道。這樣可以既不影響必須在超凈環境下運行的神光裝置,又可以使社會各界參觀人員直觀地看到我國唯一的、世界上也為數不多的大型激光裝置?!?/p>

  “神光高功率激光裝置” 科普教育基地每年接待國內外研究人員與社會人員參觀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? 

  從能源利用的角度來說,核聚變反應所產生的能量無疑是人們未來能源系統的重要支柱,以至于有人把核能稱為人類未來的“生存依靠”。現在人們已經實現了不可控的核聚變反應,如氫彈爆炸。但氫彈爆炸釋放的能量太大,人類難以控制、利用。于是,如何從可控的核聚變反應中獲取取之不盡的新能源就成了科學家追求的目標。人們設想如果能做出一個微型的氫彈,同時用一種特殊的方式連續有節奏地發生核聚變反應,那么人類就能夠得到永久的能源供應。激光的問世為人類這一夢想的實現提供了可能。

  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,瞬間產生強高溫與強高壓,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?! ?/p>

  1964年中國科學院上海光學精密機械研究所(簡稱“上海光機所”)成立,即根據國家總體部署,圍繞研制高功率激光裝置這個目標,開展了一系列艱苦的探索性研究?!?/p>

  1965年,上海光機所開展高功率激光及其驅動的慣性約束聚變研究,建成了109瓦級釹玻璃四級行波放大的高功率激光裝置,1973年建立了萬兆瓦(1010瓦)級的高功率釹玻璃激光裝置。1975年底建成了10萬兆瓦(1011瓦)的六路高功率釹玻璃激光裝置。

  1982年開始研制“神光I裝置”。1985年7月,按計劃建成激光12號裝置并投入試運行。該裝置輸出激光總功率為1萬億瓦,而激光時間只有一秒鐘的十億分之一到百億分之一,這是當時中國規模最大的高功率釹玻璃激光裝置,在國際上也為數不多。神光I裝置作為我國光學高技術領域的一項重大成就,標志著我國已成為國際上高功率激光領域具有綜合研制能力的少數幾個國家之一,標志著我國在該領域進入世界先進行列。1989年和1990年,神光I激光裝置分別榮獲中國科學院科技進步特等獎和國家科技進步一等獎?!?/p>

  1994年“神光Ⅱ裝置”立項并開始研制,2000年建成并投入運行。2002年,神光Ⅱ裝置獲上海市科技進步獎一等獎,2003年獲中國科學院杰出成就獎,

  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