葛慧穎

“科學(xué)沒(méi)有國(guó)界，但科學(xué)家有自己的祖國(guó)?，F(xiàn)在我的祖國(guó)正在遭受苦難，我要回到祖國(guó)去，為她服務(wù)！”

——王淦昌

在中國(guó)原子能科學(xué)研究院的中心花園里，一位科學(xué)巨匠——王淦昌先生的銅像靜靜地佇立。每當(dāng)從銅像前經(jīng)過(guò)，王淦昌先生那句斬釘截鐵的“我愿以身許國(guó)”都仿佛響徹耳畔，無(wú)時(shí)無(wú)刻鞭策著每一位核物理人“心有大我、至誠(chéng)報(bào)國(guó)”。

在北京的中國(guó)原子能科學(xué)研究院中，有一棟非常樸素低調(diào)的二層建筑，核物理研究所強(qiáng)流粒子束與激光研究室（以下簡(jiǎn)稱“強(qiáng)流粒子束與激光研究室”）就位于這里。自1978年由王淦昌先生創(chuàng)建以來(lái)，歷經(jīng)四十載風(fēng)雨，研究室已經(jīng)成為一個(gè)以開(kāi)展氟化氪準(zhǔn)分子激光驅(qū)動(dòng)器技術(shù)、高功率激光等離子體物理、飛秒超快激光技術(shù)、激光核物理以及激光光譜技術(shù)等為主的激光綜合研究室，主要承擔(dān)國(guó)家863、國(guó)家973、國(guó)防預(yù)研及國(guó)家自然基金等項(xiàng)目，擁有自主研發(fā)的國(guó)內(nèi)最大型氟化氪準(zhǔn)分子激光裝置——“天光一號(hào)”和10TW超快激光裝置。

在這里，有良好的科研氛圍和先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，有一支勇于探索、攻堅(jiān)克難的科研團(tuán)隊(duì)，更重要的是，這里傳承著“以身許國(guó)”的王淦昌精神，經(jīng)久不息……

歲月更迭，自強(qiáng)不息，激光事業(yè)蓬勃發(fā)展

20世紀(jì)人類(lèi)步入了原子能時(shí)代，對(duì)于組成物質(zhì)的原子及其核結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展。1964年，世界上第一臺(tái)激光器問(wèn)世不久，王淦昌先生便以科學(xué)家的遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)寫(xiě)下了《利用大能量大功率的光激射器（即激光）產(chǎn)生中子的建議》，在我國(guó)最早提出了激光聚變的概念，而這一設(shè)想，正是當(dāng)代國(guó)際物理學(xué)界深入研究的慣性約束聚變科學(xué)概念的雛形。

1978年，王淦昌先生從九院調(diào)任二機(jī)部任副部長(zhǎng)兼原子能所所長(zhǎng)，根據(jù)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況，創(chuàng)造性地提出了在原子能研究所開(kāi)展核聚變研究的建議，并具體地提出電子束慣性約束核聚變的研究方向。在他的提議下，以王乃彥院士為首的18名志愿者組成了電子束慣性約束聚變研究小組，也就是強(qiáng)流粒子束與激光研究室的前身。雖然面對(duì)的是一個(gè)嶄新的、陌生的領(lǐng)域，但是這些老一輩科研工作者們沒(méi)有絲毫猶豫，立即投入到加速器的物理設(shè)計(jì)及研發(fā)工作之中。后來(lái)，這18名志愿者被大家愛(ài)稱為“十八條槍”。

1981年，王乃彥小組設(shè)計(jì)建造的1MV、80GW強(qiáng)流脈沖相對(duì)論電子束加速器建成，并立即投入強(qiáng)流電子束與靶相互作用的實(shí)驗(yàn)研究中。這臺(tái)加速器不僅是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，在當(dāng)時(shí)國(guó)際同類(lèi)別加速器中也屬先進(jìn)水平，為電子束慣性約束聚變和后期開(kāi)展的電子束泵浦氟化氪激光慣性約束聚變研究提供了有力的工具。

1985年，在基本明確電子束與靶物質(zhì)相互作用機(jī)制的情況下，王淦昌先生以敏銳的科學(xué)洞察力，否定了電子束作為聚變驅(qū)動(dòng)器的可能，及時(shí)將研究方向轉(zhuǎn)向氟化氪激光聚變研究，將原有的強(qiáng)流電子加速器改建成電子束泵浦的氟化氪激光器，并親自命名為“天光”?！坝钐┒ㄕ撸l(fā)乎天光”，在探尋真理的道路上要堅(jiān)守本心，方可顯現(xiàn)智慧之光，有所進(jìn)展，有所突破。

經(jīng)過(guò)研究室科研工作者的不斷努力，1990年，研究室建成國(guó)內(nèi)第一臺(tái)百焦耳、電子束泵浦的氟化氪準(zhǔn)分子激光器，標(biāo)志著我國(guó)準(zhǔn)分子激光研究步入了國(guó)際先進(jìn)行列，研究室成為我國(guó)氟化氪準(zhǔn)分子激光技術(shù)以及氟化氪激光慣性約束聚變研究的一個(gè)重要研究基地，并于1993年獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng)。

2000年，“天光一號(hào)”激光系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)6束穩(wěn)定運(yùn)行，激光輸出能量100J/23ns，靶上聚焦功率密度達(dá)到10¹²—10¹³W/cm²，于2002年獲得國(guó)防科技一等獎(jiǎng)。

2004年，“天光一號(hào)”激光裝置采用無(wú)階梯誘導(dǎo)空間非相干及像傳遞技術(shù)，靶上輻照均勻性優(yōu)于2%，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

經(jīng)過(guò)多年來(lái)的不斷調(diào)整、不斷優(yōu)化，“天光一號(hào)”激光裝置已成為激光物理綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，裝置主要包括：氟化氪激光前端、一級(jí)放電泵浦激光放大器、兩級(jí)電子束激光放大器、6路角多路光學(xué)系統(tǒng)、高真空靶室、復(fù)合打靶系統(tǒng)及時(shí)間同步、診斷測(cè)量系統(tǒng)等?？砷_(kāi)展激光慣性約束聚變物理、狀態(tài)方程、空間碎片模擬等多領(lǐng)域研究，在我國(guó)高能量密度物理及航天器防護(hù)領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。

2012年，研究室建成基于啁啾脈沖放大技術(shù)（ CPA）的10TW超快激光裝置并通過(guò)驗(yàn)收，裝置可輸出能量為300mJ、脈沖寬度為40fs的脈沖激光光束，經(jīng)過(guò)聚焦后的靶面激光功率密度可以達(dá)到1.3×10¹⁸W/cm²。目前，科研人員們?cè)?0TW激光裝置上已經(jīng)或正在開(kāi)展激光束靶相互作用產(chǎn)生超熱電子、激光加速質(zhì)子、激光核物理等國(guó)際前沿的科學(xué)研究及相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

四十載風(fēng)雨兼程，強(qiáng)流粒子束與激光研究室孜孜以求、精進(jìn)不休，始終立足于強(qiáng)激光技術(shù)的科技前沿，在王淦昌、王乃彥等老一輩科研工作者的巨大精神財(cái)富和科學(xué)成就指引下，肩負(fù)時(shí)代重任，不忘初心，繼續(xù)“十八條槍”的熱血事業(yè)。靜心沉潛，初心未改，科研工作跨步向前

經(jīng)過(guò)40年的不斷積累、不斷發(fā)展，強(qiáng)流粒子束與激光研究室已成為面向激光領(lǐng)域基礎(chǔ)及應(yīng)用基礎(chǔ)研究前沿的綜合性研究室，重點(diǎn)圍繞氟化氪激光及高能量密度物理、飛秒超快激光技術(shù)、激光核物理、激光光譜技術(shù)等領(lǐng)域開(kāi)展研究。

氟化氪激光及高能量密度物理方面，依托“天光一號(hào)”裝置，充分利用氟化氪激光波長(zhǎng)短（與物質(zhì)相互作用能量耦合效率高）、光束均勻性好（有效減小不穩(wěn)定性）的突出優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)高能量激光照射物質(zhì)表面，產(chǎn)生高度高密度等離子體環(huán)境。由于等離子體膨脹及燒蝕物質(zhì)的噴射，會(huì)產(chǎn)生持續(xù)的壓力，甚至形成沖擊波，可壓縮物質(zhì)到更高密度，也可推動(dòng)物質(zhì)進(jìn)行超高速運(yùn)動(dòng)，基于此種特性，研究室成員開(kāi)展了材料高壓狀態(tài)方程與沖擊動(dòng)力學(xué)特性、空間碎片模擬發(fā)射技術(shù)、激光直接驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)等熵壓縮、高能量密度物理等研究。激光驅(qū)動(dòng)的超高速飛片可模擬空間環(huán)境中的航天器碎片，開(kāi)展碎片撞擊實(shí)驗(yàn)，為航天器防護(hù)材料及防護(hù)結(jié)構(gòu)研究提供實(shí)驗(yàn)支持;利用天光裝置的高能量納秒激光產(chǎn)生高溫度高密度等離子體，可以開(kāi)展等離子體環(huán)境下相關(guān)核反應(yīng)研究。目前，研究人員已成功研制可見(jiàn)光側(cè)向陰影照相、成像型激光速度干涉儀等診斷系統(tǒng)。

飛秒超快激光技術(shù)方面，研究室于1998年建立了國(guó)內(nèi)第一套基于氟化氪激光技術(shù)的紫外超快激光裝置，開(kāi)展了紫外超快激光放大和激光靶物理等多項(xiàng)研究工作;基于啁啾脈沖放大技術(shù)的鈦寶石紅外超快激光裝置，開(kāi)展了激光等離子體相互作用加速粒子等一系列實(shí)驗(yàn)研究，目前裝置正在進(jìn)行升級(jí)工作，利用XPW技術(shù)對(duì)系統(tǒng)的脈沖時(shí)域?qū)Ρ榷冗M(jìn)行有效提升，將系統(tǒng)升級(jí)至15TW，有望開(kāi)展新型超短高亮度太赫茲技術(shù)研究、高能量高次諧波研究、超短激光振蕩器等激光技術(shù)研究，為未來(lái)發(fā)展提供技術(shù)儲(chǔ)備。

激光核物理是一個(gè)全新的前沿交叉領(lǐng)域。目前，強(qiáng)流粒子束與激光研究室已經(jīng)啟動(dòng)了激光核物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究，該裝置對(duì)于開(kāi)展鐵以上重元素的天體合成、奇特原子核基本性質(zhì)研究等重大基礎(chǔ)科學(xué)前沿，滿足同核異能素新儲(chǔ)能方式、伽瑪驅(qū)動(dòng)核嬗變等重大需求具有重要意義。

在激光光譜技術(shù)方面，強(qiáng)流粒子束與激光研究室開(kāi)展了激光空間偏移拉曼光譜研究、激光熒光光譜研究以及激光等離子體光譜研究。激光空間偏移拉曼光譜作為新型拉曼光譜技術(shù)，具有無(wú)損、快速識(shí)別不透明介質(zhì)內(nèi)部隱藏成分的優(yōu)勢(shì)，研究團(tuán)隊(duì)已建立了激光空間偏移拉曼光譜探測(cè)系統(tǒng)，并成功實(shí)現(xiàn)了6mm塑料內(nèi)部樣品的檢測(cè)，有望在違禁品爆炸物檢測(cè)、生物活體診斷、腫瘤識(shí)別、藥品檢測(cè)等方面開(kāi)展一系列應(yīng)用研究。針對(duì)目前亟待解決的霧霾問(wèn)題，研究室成員利用激光等離子體光譜技術(shù)，建立了激光等離子體光譜實(shí)時(shí)分析氣溶膠顆粒物成分的演示裝置，經(jīng)過(guò)優(yōu)化改進(jìn)，有望實(shí)現(xiàn)大氣顆粒物成分及含量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)在核材料檢測(cè)方面也具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，相關(guān)研究工作正在開(kāi)展。

精誠(chéng)協(xié)作，團(tuán)結(jié)進(jìn)取，續(xù)寫(xiě)激光事業(yè)新篇章

40年來(lái)，強(qiáng)流粒子束與激光研究室的研究人員始終以王淦昌、王乃彥等老一輩科學(xué)家為榜樣，弘揚(yáng)“以身許國(guó)”的科研精神，在多項(xiàng)科研工作中取得重要成果，培養(yǎng)了一批基礎(chǔ)扎實(shí)、經(jīng)驗(yàn)豐富、具有高度責(zé)任心、富于協(xié)作精神的人才。

強(qiáng)流粒子束與激光研究室一方面重視發(fā)揮經(jīng)驗(yàn)豐富的老同志的業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì)，另一方面注重青年科研人員的培養(yǎng)。通過(guò)“傳幫帶”，老同志們總是毫無(wú)保留地將自己的知識(shí)和寶貴的經(jīng)驗(yàn)傳授給青年同志。言傳身教，耳濡目染。青年同志很快就進(jìn)入了良好的科研狀態(tài)，許多青年同志已經(jīng)逐漸成為了研究室的骨干力量，在多項(xiàng)重要科研項(xiàng)目中承擔(dān)著重要工作。2018年，研究室的青年同志通過(guò)不斷攻堅(jiān)克難，解決了“天光一號(hào)”激光裝置性能問(wèn)題，保障科研工作的順利完成，獲評(píng)中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)公司“金牌青年突擊隊(duì)”稱號(hào)。

研究室共有三個(gè)課題組，組與組之間時(shí)常進(jìn)行各種學(xué)術(shù)方面的交流與討論。當(dāng)有同事在工作中遇到困難時(shí)，常常在室例會(huì)上與大家交流討論、共同出謀劃策，通過(guò)這種群策群力的方式，解決了很多科研難題。在生活上，研究室如同一個(gè)大家庭，成員們同甘苦、共患難。如果有同事在生活上遇到了困難，大家會(huì)伸出雙手去幫他渡過(guò)難關(guān);如果有同事生病住院，大家就自發(fā)輪流去探望照顧，帶去集體的溫暖……這樣的小事不勝枚舉，卻無(wú)不體現(xiàn)著研究室全體成員“心往一處擰，勁往一處使”的良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和強(qiáng)大的凝聚力。

強(qiáng)流粒子束與激光研究室成員們將立足“強(qiáng)軍興核”的使命重任，竭誠(chéng)奉獻(xiàn)，攻堅(jiān)克難，繼承王淦昌先生的精神和意志，秉承“以身許國(guó)、敢為人先、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)”的四〇一精神，銳意進(jìn)取，砥礪前行，在振興強(qiáng)激光事業(yè)的道路上奮斗不止。

“云山蒼蒼，江水泱泱，先生之風(fēng)，山高水長(zhǎng)?！蓖蹁撇壬你~像靜靜地佇立著。先生目光炯炯，眼神深邃。那智慧的光芒穿越時(shí)空，照亮了后繼者們上下求索的道路。

鍥而不舍，馳而不息。因?yàn)椋麄兪冀K牢記，王淦昌先生等老一輩科學(xué)家來(lái)時(shí)的路，以及要去的方向;他們始終銘記，夜空中那顆名叫“王淦昌”的星，在時(shí)間與空間的無(wú)垠維度里，永遠(yuǎn)熠熠閃耀。