美國物理學(xué)會(APS)2012年John Dawson獎授予7位從事高能激光研究的科學(xué)家,以表彰他們在等離子體物理研究領(lǐng)域所做出的杰出貢獻。他們中的6位來自利弗莫爾國家實驗室(LLNL),另一位則來自洛斯阿拉莫斯國家實驗室(LANL)。APS將他們所作的工作形容為:“激光與物質(zhì)相互作用研究領(lǐng)域內(nèi)一項意義深遠的發(fā)現(xiàn),它對LLNL的國家點火裝置(NIF)有著重要的影響。”
具體來說,該獎項是為獎勵“預(yù)測并證實了自生成等離子體-光學(xué)光柵上的激光散射技術(shù)。該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高能激光束的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)向,而這種高能激光束對間接驅(qū)動慣性約束聚變和高功率激光與物質(zhì)相互作用來說是非常重要的。”
贏得該獎項的小組成員分別是:Debra Ann Callahan、Laurent Divol、Robert Kirkwood、Edward Williams、Nathan Meezan和Pierre Michel(他們?nèi)珌碜訪LNL),還有LANL的George Kyrala。他們共同分享5000美元的獎金和一份獲獎證書,而且將在APS等離子體物理分會的第54屆年會上正式領(lǐng)獎。年會將于今年10月在美國羅得島州的普羅維登斯市舉辦。
據(jù)LANL的相關(guān)人士介紹,本次獲獎的研究是基于20世紀(jì)90年代后期所獲得的發(fā)現(xiàn)。當(dāng)時,物理學(xué)家指出,等離子體中交叉?zhèn)鞑サ募す馐軌蚧ハ嘟粨Q能量——一種能夠降低聚變點火靶丸內(nèi)爆對稱性的效應(yīng)。該現(xiàn)象是列在激光與等離子體相互作用涵蓋性術(shù)語之下的眾多現(xiàn)象之一,而這些術(shù)語則用來描述激光產(chǎn)生的等離子體與激光束發(fā)生相互作用的途徑。
最初發(fā)現(xiàn)之后,利用羅徹斯特大學(xué)的OMEGA激光器進行的實驗和新的超級計算機模型使科學(xué)家們更加深入地理解這一現(xiàn)象。研究人員得出的結(jié)論是,利用對激光束波長的輕微調(diào)整以及甚至對NIF靶丸內(nèi)爆對稱性的調(diào)整,可實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換過程的人為控制。
2012年8月,NIF的科學(xué)家透露,他們利用一個1.8 MJ、500 TW的激光脈沖轟擊了含有氫、氘、氚混合物的2 mm靶丸,而這個激光脈沖是由NIF的192路激光系統(tǒng)產(chǎn)生。
隨著NIF的巨型激光系統(tǒng)距離產(chǎn)生有能量增益的聚變的目標(biāo)越來越近,所面臨的最嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一就是如何維持高對稱性激光束。激光束的任何扭曲都會影響高壓下聚變靶丸的內(nèi)爆方式,并使得有能量增益的聚變變得更加難以實現(xiàn)。
John Dawson獎項設(shè)立于1981年,旨在表彰在等離子體物理研究領(lǐng)域作出突出貢獻的人士。每年評選一次,評選周期為三年,由加州大學(xué)洛杉磯分校和John Dawson的朋友及家人共同贊助,2007年以前曾命名為Excellence in Plasma Physics Award(杰出等離子體物理研究獎)。
譯者Kevin
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