第五届全国强激光与粒子束前沿学术研讨会

王立锋 研究员 博士生导师

(1)报告人姓名:王立锋

(2)报告题目:激光聚变高压缩内爆研究挑战和进展

(3)报告内容简介:

激光惯性约束聚变(简称激光聚变)是利用物质内爆的惯性,约束高温高密度氘氚等离子体,实现聚变点火和燃烧。本报告围绕间接驱动激光聚变,从高压缩内爆的内禀矛盾出发,凝练出中心热斑点火的科学挑战,明确高压缩内爆流体不稳定性非线性发展是阻碍皮实和高增益点火实现的主要科学风险。美国劳伦斯利弗莫尔实验室(LLNL),依托2MJ激光能量的美国国家点火装置(NIF),在持续十几年的点火尺度内爆物理研究之后,终于实现了间接驱动中心点火。但美国NIF当前内爆实际已偏离其基准设计,是通过大幅度牺牲燃料压缩(内爆性能)以缓解内爆流体不稳定性影响下的低增益聚变(G<2.5)。未来若继续提高内爆性能(G>10),仍需进一步提高燃料压缩度,同时直面内爆流体不稳定性及其引起混合的挑战。为此,需要从靶材料、构型以及驱动波形优化设计等方面持续开展创新性研究,以有效应对这一挑战。接下来,本报告还将围绕我国神光100kJ装置,明确该能量尺度下开展类点火内爆的物理设计困难以及制靶、驱动器和诊断方面的工程挑战;同时介绍其中高价值综合内爆实验的最新进展。最后,展望激光聚变研究的未来:激光聚变能源电站的基本科学问题和发展路径。

 4)报告人简介:

王立锋:北京应用物理与计算数学研究所研究员、博士生导师;获全国优秀博士论文、中国工程物理研究院双百人才,于敏数理科学奖、蔡诗东等离子体物理奖;北京大学应用物理与技术研究中心兼职教授,中国工程物理研究院物理力学专家组成员。一直从事激光聚变物理研究,注重理论探索和实验研究相结合,在激光聚变内爆物理、数值模拟和激光装置实验研究方面取得一系列研究成果,有力推动了该研究方向在国内的发展;主持国家自然科学基金面上项目3项;获得中物院科技创新一等奖1项,军队科学技术进步二等奖2项;主持完成了激光聚变稀疏再压缩内爆设计,提出内爆加速和减速阶段不稳定性增长控制方法,原创提出冲击波辅助点火新物理原理;坚持理论和实验紧密结合,提炼工程应用中的基础性科研问题,发表SCI论文108篇,其中以第一/通讯作者身份发表SCI论文70余篇(8篇引用次数超过30次)。部分基础研究成果引发了许多后续研究工作,包括美国三大核武器实验室的研究人员,例如美国LLNL发表在Physics Reports的文章大量引用了相关的研究工作(达29篇)。