使命使然
早自上世紀(jì)70年代起,中物院各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和流體物理研究所直線感應(yīng)加速器研究團(tuán)隊(duì)幾代人,就一直向著這座世界巔峰艱難而執(zhí)著地攀登。
由于直線感應(yīng)加速器研究團(tuán)隊(duì)從事的是國(guó)家戰(zhàn)略武器相關(guān)的研究,這方面的技術(shù)國(guó)外對(duì)我國(guó)是嚴(yán)密封鎖的,只能依靠自力更生,自主創(chuàng)新!從關(guān)鍵單元技術(shù)攻關(guān)、關(guān)鍵材料和器件研制開始,他們篳路藍(lán)縷、無私奉獻(xiàn),攻克了眾多關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)和工程問題。在這一級(jí)級(jí)臺(tái)階上,他們傾灑無數(shù)汗水與心血,踏下了深深的輝煌足印。
從上世紀(jì)70年代末期至1993年,他們從零開始,成功研制出我國(guó)第一臺(tái)用于武器縮比裝置閃光照相的10MeV直線感應(yīng)加速器,達(dá)到當(dāng)時(shí)國(guó)際先進(jìn)水平,獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),實(shí)現(xiàn)了我國(guó)直線感應(yīng)加速器閃光照相實(shí)驗(yàn)?zāi)芰臒o到有的跨越。之后通過升級(jí)到12MeV,使我國(guó)擁有較為先進(jìn)的閃光照相能力并成功用于武器閃光照相實(shí)驗(yàn),為某新型武器關(guān)鍵過程的設(shè)計(jì)判斷提供了重要實(shí)驗(yàn)圖像和信息。1996年,兩彈元?jiǎng)淄蹁撇菏恳暡?0MeV直線感應(yīng)加速器實(shí)驗(yàn)室時(shí)欣慰不已,并親筆題詞:“繼續(xù)努力,必須超過美國(guó)!”
2003年,我國(guó)第一臺(tái)武器內(nèi)爆全尺寸裝置精密閃光X光照相實(shí)驗(yàn)設(shè)施神龍一號(hào)研制成功!榮獲了2005年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。這使我國(guó)閃光照相能力躍上一個(gè)新臺(tái)階,首次實(shí)現(xiàn)武器全尺寸裝置精密閃光照相;在成功進(jìn)行的大型閃光照相實(shí)驗(yàn)研究中,獲得了清晰的圖像和精確數(shù)據(jù),為我國(guó)武器綜合性能的提高和新型武器的研制發(fā)揮了重要作用。
成功永遠(yuǎn)都是追求者的墊腳石。神龍一號(hào)研制成功后,為滿足我國(guó)國(guó)防研究的需要,直線感應(yīng)加速器研究團(tuán)隊(duì)又踏上了邁向更高目標(biāo)的征程。他們開展了更進(jìn)一步的細(xì)致分析:由于此前的直線感應(yīng)加速器只能產(chǎn)生單個(gè)脈沖,每一次武器閃光X光照相實(shí)驗(yàn),只能獲得實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品內(nèi)爆過程在指定某一時(shí)刻的圖像。想了解產(chǎn)品在整個(gè)內(nèi)爆過程中的情況,就只有加工多發(fā)完全一模一樣的產(chǎn)品并進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。采用這種方式所獲得的多個(gè)時(shí)刻的圖像信息進(jìn)行數(shù)值模擬校驗(yàn),其前提是理想化地認(rèn)為每一發(fā)產(chǎn)品本身和實(shí)驗(yàn)過程均完全相同,多幅圖像之間才具有對(duì)比性。但實(shí)際上產(chǎn)品在生產(chǎn)加工、工藝處理和裝配等過程中不可避免地存在差異,此外實(shí)驗(yàn)時(shí)的復(fù)雜環(huán)境和實(shí)驗(yàn)過程,使武器在內(nèi)爆壓縮過程中亦產(chǎn)生不對(duì)稱性現(xiàn)象。失之毫厘,謬以千里,小小誤差都會(huì)極大影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性和對(duì)內(nèi)爆規(guī)律的分析掌握,甚至影響武器設(shè)計(jì)成敗及威力。
為了從根源上解決這一問題,就必須研制出高精度多幅閃光X光照相設(shè)施,實(shí)現(xiàn)對(duì)同一內(nèi)爆流體動(dòng)力學(xué)過程的動(dòng)態(tài)精密診斷。瞄準(zhǔn)這一目標(biāo),直線感應(yīng)加速器研究團(tuán)隊(duì)發(fā)起了新的沖鋒——研制多脈沖加速器神龍二號(hào)!
創(chuàng)新超越
本世紀(jì)初,國(guó)家設(shè)專項(xiàng)研制神龍二號(hào),其目的是用以產(chǎn)生3個(gè)間隔數(shù)千萬分之一秒的X光脈沖,每個(gè)脈沖指標(biāo)等同神龍一號(hào),這就要求直線感應(yīng)加速器以百萬赫茲重復(fù)率輸出多個(gè)強(qiáng)流束脈沖并聚焦到同一點(diǎn)打靶。
當(dāng)時(shí)世界上還沒有成功的先例——從未有任何設(shè)備獲得過指標(biāo)為幾百萬赫茲、數(shù)十億瓦量級(jí)的高壓多脈沖,因?yàn)闆Q定脈沖產(chǎn)生的關(guān)鍵部件是高功率開關(guān),而目前世界上還沒有能同時(shí)工作在幾百萬赫茲、數(shù)十億瓦量級(jí)功率的高功率開關(guān)。這對(duì)直線感應(yīng)加速器研究團(tuán)隊(duì)提出了前所未有的挑戰(zhàn),研制難度極大,堪稱高峰仰止。
早自上世紀(jì)70年代起,中物院各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和流體物理研究所直線感應(yīng)加速器研究團(tuán)隊(duì)幾代人,就一直向著這座世界巔峰艱難而執(zhí)著地攀登。
由于直線感應(yīng)加速器研究團(tuán)隊(duì)從事的是國(guó)家戰(zhàn)略武器相關(guān)的研究,這方面的技術(shù)國(guó)外對(duì)我國(guó)是嚴(yán)密封鎖的,只能依靠自力更生,自主創(chuàng)新!從關(guān)鍵單元技術(shù)攻關(guān)、關(guān)鍵材料和器件研制開始,他們篳路藍(lán)縷、無私奉獻(xiàn),攻克了眾多關(guān)鍵科學(xué)、技術(shù)和工程問題。在這一級(jí)級(jí)臺(tái)階上,他們傾灑無數(shù)汗水與心血,踏下了深深的輝煌足印。
從上世紀(jì)70年代末期至1993年,他們從零開始,成功研制出我國(guó)第一臺(tái)用于武器縮比裝置閃光照相的10MeV直線感應(yīng)加速器,達(dá)到當(dāng)時(shí)國(guó)際先進(jìn)水平,獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),實(shí)現(xiàn)了我國(guó)直線感應(yīng)加速器閃光照相實(shí)驗(yàn)?zāi)芰臒o到有的跨越。之后通過升級(jí)到12MeV,使我國(guó)擁有較為先進(jìn)的閃光照相能力并成功用于武器閃光照相實(shí)驗(yàn),為某新型武器關(guān)鍵過程的設(shè)計(jì)判斷提供了重要實(shí)驗(yàn)圖像和信息。1996年,兩彈元?jiǎng)淄蹁撇菏恳暡?0MeV直線感應(yīng)加速器實(shí)驗(yàn)室時(shí)欣慰不已,并親筆題詞:“繼續(xù)努力,必須超過美國(guó)!”
2003年,我國(guó)第一臺(tái)武器內(nèi)爆全尺寸裝置精密閃光X光照相實(shí)驗(yàn)設(shè)施神龍一號(hào)研制成功!榮獲了2005年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。這使我國(guó)閃光照相能力躍上一個(gè)新臺(tái)階,首次實(shí)現(xiàn)武器全尺寸裝置精密閃光照相;在成功進(jìn)行的大型閃光照相實(shí)驗(yàn)研究中,獲得了清晰的圖像和精確數(shù)據(jù),為我國(guó)武器綜合性能的提高和新型武器的研制發(fā)揮了重要作用。
成功永遠(yuǎn)都是追求者的墊腳石。神龍一號(hào)研制成功后,為滿足我國(guó)國(guó)防研究的需要,直線感應(yīng)加速器研究團(tuán)隊(duì)又踏上了邁向更高目標(biāo)的征程。他們開展了更進(jìn)一步的細(xì)致分析:由于此前的直線感應(yīng)加速器只能產(chǎn)生單個(gè)脈沖,每一次武器閃光X光照相實(shí)驗(yàn),只能獲得實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品內(nèi)爆過程在指定某一時(shí)刻的圖像。想了解產(chǎn)品在整個(gè)內(nèi)爆過程中的情況,就只有加工多發(fā)完全一模一樣的產(chǎn)品并進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。采用這種方式所獲得的多個(gè)時(shí)刻的圖像信息進(jìn)行數(shù)值模擬校驗(yàn),其前提是理想化地認(rèn)為每一發(fā)產(chǎn)品本身和實(shí)驗(yàn)過程均完全相同,多幅圖像之間才具有對(duì)比性。但實(shí)際上產(chǎn)品在生產(chǎn)加工、工藝處理和裝配等過程中不可避免地存在差異,此外實(shí)驗(yàn)時(shí)的復(fù)雜環(huán)境和實(shí)驗(yàn)過程,使武器在內(nèi)爆壓縮過程中亦產(chǎn)生不對(duì)稱性現(xiàn)象。失之毫厘,謬以千里,小小誤差都會(huì)極大影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性和對(duì)內(nèi)爆規(guī)律的分析掌握,甚至影響武器設(shè)計(jì)成敗及威力。
為了從根源上解決這一問題,就必須研制出高精度多幅閃光X光照相設(shè)施,實(shí)現(xiàn)對(duì)同一內(nèi)爆流體動(dòng)力學(xué)過程的動(dòng)態(tài)精密診斷。瞄準(zhǔn)這一目標(biāo),直線感應(yīng)加速器研究團(tuán)隊(duì)發(fā)起了新的沖鋒——研制多脈沖加速器神龍二號(hào)!
創(chuàng)新超越
本世紀(jì)初,國(guó)家設(shè)專項(xiàng)研制神龍二號(hào),其目的是用以產(chǎn)生3個(gè)間隔數(shù)千萬分之一秒的X光脈沖,每個(gè)脈沖指標(biāo)等同神龍一號(hào),這就要求直線感應(yīng)加速器以百萬赫茲重復(fù)率輸出多個(gè)強(qiáng)流束脈沖并聚焦到同一點(diǎn)打靶。
當(dāng)時(shí)世界上還沒有成功的先例——從未有任何設(shè)備獲得過指標(biāo)為幾百萬赫茲、數(shù)十億瓦量級(jí)的高壓多脈沖,因?yàn)闆Q定脈沖產(chǎn)生的關(guān)鍵部件是高功率開關(guān),而目前世界上還沒有能同時(shí)工作在幾百萬赫茲、數(shù)十億瓦量級(jí)功率的高功率開關(guān)。這對(duì)直線感應(yīng)加速器研究團(tuán)隊(duì)提出了前所未有的挑戰(zhàn),研制難度極大,堪稱高峰仰止。