聚龍一號裝置龐大繁雜而又極為精密,各個部分環環相扣、絲絲相關,需攻克的單元技術難關高達數十項之多,其中有多項技術是世界級難題。
在幾乎是從零開始的研究過程中,鄧建軍、謝衛平等人精心籌劃、積極協調技術攻關和裝置建設,並親力親為,堅持參加項目組重要的技術討論並果斷決策;項目組核心攻關團隊成員豐樹平研究員、王猛研究員、李洪濤研究員、宋盛義研究員、何安副研究員、衛兵高級工程師和分系統負責人與成員一起憑借敏銳物理嗅覺在迷霧中探尋規律,在腦力極度碰撞中迸射出智慧火花,終於鑄就了一個個單元項目的成功。
激光觸發多級多通道開關是控制聚龍一號裝置中能量在約億分之一秒內釋放的“閘門”,作為核心的可控超高功率活性元件,關係到裝置的總體運行效率和可靠性;同時,開關還需具有耐壓高(5百萬伏)、導通電流大(近百萬安培)、導通電感電阻小、觸發延遲和抖動小、可靠性高、使用範圍大等特點。王淦昌院士曾認為,應用激光開關實現多路裝置同步放電是脈衝功率技術發展的里程碑之一。在2002年對其進行論證的時候,國際上僅美國擁有這一研製技術,且在不斷地摸索改進中。
高峰險阻,唯勇者至!面對這一難題,在項目負責人的指導下,李洪濤帶領的攻關小組憑借不屈不撓的精神,在探索中前行。他們在物理機理研究、實驗設計研究、系統檢驗三個階段,通過反覆實驗和數值模擬計算,探究著其中極細微、深入的物理規律,獲取了大量基礎物理數據。
在開關間隙電壓的勻場設計方面,他們開展了大量的文獻調研和現場考察,汲取他人的研究精華;在綜合考慮裝置特點的基礎上,獨創性地提出了鉗位環技術,針對這一技術方案開展了多次計算和模擬實驗以驗證其有效性。這一方案在後續的實驗中被證實具有突出的優越性。
經過不懈努力,李洪濤等人在國內首次研製成功觸發時間誤差小於五億分之一秒的5百萬伏低抖動激光觸發多級多通道開關,開關的擊穿時延分散性與一致性等技術指標達到世界先進水平。在2006年由流體物理研究所發起並主辦的首屆亞歐脈衝功率會議上,俄羅斯科學院院士斯米爾諾夫和美國聖地亞實驗室激光開關負責人對該開關給予了高度評價,並主動找到鄧建軍表達了開展合作研究的願望。
磁絕緣傳輸線可稱為裝置的“命脈”。沿磁絕緣傳輸線的傳輸方向,電磁場強度及功率密度急劇升高,對其物理參數設置、部件材料選型、結構設計及加工製造提出了極高的要求。而像這種參數等級的磁絕緣技術在國外應用僅十來年的歷史,在國內更無先例。因此,磁絕緣傳輸線從設計、製造、安裝到測試都面臨巨大的困難和挑戰。
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