1.服务简介:
神光Ⅱ设施包含神光Ⅱ装置、神光Ⅱ升级装置和第九路多功能三套激光装置,两个物理终端靶场(神光Ⅱ靶场和升级综合靶场),是我国唯一的激光聚变直接驱动、快点火研究和高能密度物理前沿国际开放共享平台。具备纳秒万焦耳、皮秒千焦耳、飞秒数拍瓦全时间域覆盖能力、多种频率输出切换能力和联合打靶能力,可实现磁、电、光复合作用条件,满足各类用户的多样化、精密化打靶需求,在国际同类装置中具有独特优势。升级装置技术提升改造后,2024年可在综合靶场提供48kJ(16束)纳秒激光3.5kJ(2束)皮秒激光的打靶能力。
神光Ⅱ设施也是我国首台激光惯性约束聚变五位一体研究实验平台,为我国开展精密物理实验提供了有力保障。在成果方面,实现HWQ模拟数据和实验数据接轨,直接促成我国重大专项立项;20多年运行积累了大量的聚变靶物理过程实验数据,加强了对基础物理过程的理解;孕育了中国特色双锥对撞新型聚变方案,并系统性完成了可行性验证,实现了中国科学院战略先导A项目的第一阶段目标,目前双锥对撞新型聚变方案已作为国家XX重大工程四案之一立项,面向双锥方案的专用装置已经立项并启动研制,有望大幅提高从激光到点火热斑耦合效率,利用较NIF更小规模的装置实现高效点火;在高能密度物理前沿方面开辟了我国实验室天体物理新领域并处于国际领先地位。
2.服务内容:
神光Ⅱ升级装置运行参数/16束 | |||
运行能量 | |||
脉宽 | 到靶总能量 | 备注(同类装置对比) | |
1ns, 3w | 16k J | ||
2ns, 3w | 32k J | ||
3ns, 3w | 48k J | ||
>5ns, 3w | 48k J/16束 | 美国NIF:1.8MJ,192束 OMEGA:30kJ,60束 神光Ⅲ:~100kJ, 48束 | |
打靶精度 | 30微米 | 与同类装置相当 | |
功率平衡控制精度 | 5%RMS | 美国NIF:3%RMS | |
焦斑:450mm CPP, 600mm CPP可选 | |||
脉宽控制能力:150ps—8ns 任意整形 | |||
九路PW运行参数 | |||
运行性能 | 备注(同类装置对比) | ||
脉宽 | 能量 | ||
~1Ps | 500 J | 同类装置相当 | |
5Ps—10Ps | 700 J | 同类装置相当 | |
聚焦焦斑 | 20微米 | 同类装置先进 | |
打靶精度 | 20微米 | 同类装置相当 | |
信噪比 | 108 | 同类装置相当 | |
PW 和八路时间延迟:任意可调 | |||
九路ns运行参数 | |||
运行能量 | 备注(同类装置对比) | ||
1ns, 3w | 700 J | MOPA装置先进 | |
2ns, 3w | 1000 J | MOPA装置先进 | |
3ns, 3w | 1300 J | MOPA装置先进 | |
1ns, 2w | 900 J | MOPA装置先进 | |
2ns, 2w | 1200 J | MOPA装置先进 | |
3ns, 2w | 1500 J | MOPA装置先进 | |
焦斑大小 | 100mm | 同类装置相当 | |
和八路时间延迟:任意可调 | |||
A构型ns运行参数 | |||
运行能量 | |||
5ns, 1w输出能力 | 12k J | 同等口径装置相当 | |
3ns, 3w打靶能力 | 2.3kJ | 与同类装置相当 | |
A构型ps运行参数 | |||
~1Ps | 500 J | 同类装置相当 | |
5Ps—10Ps | 700 J | 同类装置相当 | |
聚焦焦斑 | 3倍衍射极限50%环围能量 | 同类装置先进 | |
打靶精度 | 20微米 | 同类装置相当 | |
信噪比 | 108 | 同类装置相当 | |
具备时分复用功能,可同时输出皮秒束和纳秒整形束,且独立可调,延时可调 | 国际首台 | ||
神光Ⅱ运行参数/8束 | |||
脉宽 | 打靶总能量 | 备注(同类装置对比) | |
1ns,3w | 2kJ | ||
2ns,3w | 2kJ | ||
80ps, 3w | 160J | 能量规模小,以高效可靠运行见长 | |
焦斑大小 | 120mm | ||
北四路最窄脉宽80ps, 南北两大束可分别控制脉宽,时间延迟可调 |
3.适用范围:高能量密度物理等基础研究领域的科学实验
惯性约束聚变研究拓展出来的“高能密度物理”是富有活力的崭新科学研究领域,跨越流体力学、等离子体物理、凝聚态物理、强激光和粒子束物理、强辐射与物质相互作用、天体物理等领域范围的交叉学科。在极端高压、高密度状态下物质内部集体相互作用过程的复杂性和非线性是上述各个子领域的共同特征,是对人类智力的巨大挑战和机遇。高功率固体激光技术为激光聚变能源、激光先进粒子加速器与空间激光应用等战略高技术领域的创新发展开拓全新的技术途径,同时也为高能量密度物理和实验室天体物理等前沿交叉学科的开拓提供了全新的研究平台与手段。
4.服务流程:
申请——评审——发布机时时间——提前准备——进场实验——签署安全需知——提交打靶单——确认打靶数据——完成实验——提交用户反馈表
有需求的用户请与每年12月30日前可通过中国科学院重大科技基础设施共享服务平台(http://lssf.cas.cn)向办公室提出下一年的实验申请,申请应包括课题背景(可公开的)、意义与目标、实验方案、机时需求等信息。设施每年年初会组织用户委员会对所申请的开放课题进行评审,并最终公布具体发次时间表。
申请者根据发次时间表上的时间,提前对实验进行准备,积极与实验室进行方案沟通,确保如期按计划开展实验。
5.收费标准:30000~50000/发,根据用光具体情况而定。
实验区域 | 序号 | 打靶配置 | 单价 |
八路靶场实验 | 1 | 八路 | 2万/发 |
2 | 单九路 | 1.5万/发 | |
3 | 八路+第九路 | 2.5万/发 | |
4 | 南四路或北四路 | 1.5万/发 | |
5 | 南四路或北四路+第九路 | 2万/发 | |
升级靶场实验 | 6 | 升级八路 | 3万/发 |
7 | 单九路 | 3万/发 | |
8 | 升级四路 | 3万/发 | |
9 | 八路+第九路 | 5万/发 | |
10 | 四路+第九路 | 4万/发 |
6.服务团队
联合实验室共有工作人员187人,神光II设施批准的运行人员共计132人,其中高级职称人员80多人,中级职称人员40多人,有效地保障了神光II设施的稳定、高效运行。
中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)成立于1964年5月,是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。发展至今,已成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究所重点学科领域为:强激光技术、强场物理与强光光学、空间激光与时频技术、信息光学、量子光学、激光与光电子器件、光学材料等。 截止2020年底,全所有职工1023人,专业技术人员901人,先后有9位专家当选为中国科学院、中国工程院院士,在读研究生518人。上海光机所现拥有国家重点实验室、王之江激光创新中心、光学元器件上海基地等国家级平台3个、省部级重点实验室6个。共获国家级奖励49项,中科院奖励131项,省部级奖励139项,申请专利4587项,授权2870项。 上海光机所以突出的科研成绩和自身的学科优势确立了在国内外科技界的地位,为我国现代光学和激光与光电子学的发展及应用做出了突出贡献。