10:00 - 11:00 MOAPL - PROJECTUS 状态报告 1 4 全体会议会议室主席 4 Yingbing Yan (SSRF, CN) 和 John Maclean (ANL, US) 10:00 - 10:15 MOAPL01 - 欧洲 XFEL 线性加速器的控制系统:状态和初步经验。Tim Wilksen - Deutsches Elektronen-Synchrotron 10:15 - 10:30 MOAPL02 - MAX IV 实验室同步加速器设施的首次运行。Vincent Hardion - MAX IV 实验室隆德大学 10:30 - 10:45 MOAPL03 - 国家点火装置 (NIF) 集成计算机控制和信息系统的现状。Gordon Brunton - 劳伦斯利弗莫尔国家实验室国家点火设施计划理事会光子科学和应用计划。10:45 - 11:00 MOAPL04 - SwissFEL 控制系统 - 概述、状态和经验教训。Elke Zimoch - Paul Scherrer 研究所
10:00 - 11:00 MOAPL - PROJECTUS 状态报告 1 4 全体会议会议室主席 4 Yingbing Yan (SSRF, CN) 和 John Maclean (ANL, US) 10:00 - 10:15 MOAPL01 - 欧洲 XFEL 线性加速器的控制系统:状态和初步经验。Tim Wilksen - Deutsches Elektronen-Synchrotron 10:15 - 10:30 MOAPL02 - MAX IV 实验室同步加速器设施的首次运行。Vincent Hardion - MAX IV 实验室隆德大学 10:30 - 10:45 MOAPL03 - 国家点火装置 (NIF) 集成计算机控制和信息系统的现状。Gordon Brunton - 劳伦斯利弗莫尔国家实验室国家点火设施计划理事会光子科学和应用计划。10:45 - 11:00 MOAPL04 - SwissFEL 控制系统 - 概述、状态和经验教训。Elke Zimoch - Paul Scherrer 研究所
2021 年 8 月 8 日,美国国家点火装置 (NIF) 创纪录的实验从内爆氘氚 (DT) 胶囊中释放出 1.35MJ 的能量,显示出 0.7 的聚变增益和强劲燃烧的等离子体。虽然这些实验和 NIF 设施并非旨在开发惯性聚变能 (IFE) 的物理学和工程学,但结果对于 IFE 的氘氚惯性约束聚变 (ICF) 物理平台的风险评估具有变革性意义。开发基于 IFE 的发电厂仍是一项十年的努力,我们面前还有许多技术挑战。但有了这种可行性证明和无碳、地理位置独立的发电厂技术的前景,建立对所有高风险和长期发展支持技术的全面研发工作至关重要。要使 IFE 成为有吸引力的能源,需要开发可靠、经济高效的高功率半导体激光器,作为高能聚变驱动激光器经济和技术上可行的泵浦源。
联邦和州资金 LLE 和 DOE/NNSA 目前正在就 2024-28 财年的最新合作协议 (CA) 进行协商,该协议价值约为 5.2 亿美元,概述了支持 LLE 研究计划、运营和实验所需的资源,以支持 SSMP、基础科学和教育,并为国家点火装置 (NIF) 提供新的强大功能。领导最近 NIF 点火的两位科学家都在 Omega 设施接受过培训。对于 2024 财年,LLE 请求 9940 万美元的资助,以推进 ICF 和 HED 科学,以支持 SSMP 并根据拟议的 CA 解决设施维持需求。LLE 获得了其他机构的额外支持,包括能源部科学办公室、ARPA-E、国家科学基金会 (NSF) 和国防部,并获得纽约州能源研究发展局 (NYSERDA) 的重要年度支持。这些额外的研究途径利用了 LLE 的核心激光和科学专业知识以及 NNSA 对 Omega 的投资;扩大了 LLE 为国家带来的好处并帮助吸引优秀学生。
鼓管式热交换器 • 热交换器采用镀铝钢制成,配有不锈钢部件,可实现最大耐用性。ANSI Z21.47 要求对热交换器进行 10,000 次循环测试。这是 UL 和 AGA 对循环测试要求的标准。美国标准要求对设计进行 2½ 倍的测试。鼓管式设计已经过测试,通过了 150,000 次循环,是当前 ANSI 循环要求的 15 倍以上。• 除非燃烧鼓风机正在运行,否则负压气阀不会允许气体流动。这是我们独特的安全功能之一。• 强制燃烧鼓风机通过单个不锈钢燃烧器屏幕将预混燃料输送到密封鼓中,然后点火。与多燃烧器系统相比,它更易于操作和维护。• 热表面点火器是一种气体点火装置,它兼作安全装置,利用连续测试来验证火焰。该设计在工厂经过循环测试,以确保质量和可靠性。• 我们的燃气/电力屋顶超过了加州所有季节性效率要求,性能甚至优于加州氮氧化物排放要求。
b'我们表明,与激光散斑相关的质动力可以以类似于库仑散射的方式散射激光产生的等离子体中的电子。给出了实际碰撞率的解析表达式。电子散斑碰撞在高激光强度或 \xef\xac\x81lamentation 期间变得重要,\xef\xac\x80影响长脉冲和短脉冲激光强度范围。例如,我们 \xef\xac\x81 发现国家点火装置空腔激光重叠区域中的实际碰撞率预计将超过库仑碰撞率一个数量级,从而导致电子传输特性发生根本变化。在短脉冲激光-等离子体相互作用的高强度特性下( I \xe2\x89\xb3 10 17 Wcm \xe2\x88\x92 2 ),散射足够强,导致激光能量直接吸收,产生能量缩放为 E \xe2\x89\x88 1 . 44 I/ 10 18 Wcm \xe2\x88\x92 2 1 / 2 MeV 的热电子,接近实验观察到的结果。 PACS 数字: PACS 数字。'
课程描述 激光工程是一个广泛的跨学科领域,涵盖原子和分子物理学、电磁学、非线性光学、机械设计、热力学、软件以及经济和法律方面。这是一个非常活跃且发展迅速的领域,自 1960 年第一台可操作的激光器问世以来一直处于科学技术的前沿,至今仍是如此。这门为期一学期的研究生课程涵盖了激光器和激光系统的操作、设计、特性和应用方面的基本和应用方面。本课程为学生提供实际适用的信息,这些信息对于在实验室和工业环境中合理使用和设计各种类型的激光器至关重要。本课程将自洽地介绍激光器操作以及其产生的辐射的特性和特性所涉及的基本符号和原理。课程将涵盖不同的激光操作模式,包括连续波、Q 开关和锁模模式。将讨论各种特定的激光系统,包括气体激光器、二极管激光器、固体激光器、光纤激光器,以及大型装置,例如美国的国家点火装置和欧洲的极端光基础设施。
鼓管式热交换器 • 热交换器采用镀铝钢制成,并配有不锈钢组件,以达到最大耐用性。ANSI Z21.47 要求对热交换器进行 10,000 次循环测试。这是 UL 和 AGA 对循环测试要求的标准。美国标准要求对设计进行 2.5 倍于当前标准的测试。鼓管式设计已经过测试,并通过了 150,000 次循环,这是当前 ANSI 循环要求的 15 倍以上。 • 除非燃烧鼓风机正在运行,否则负压气阀不会允许气体流动。这是我们独特的安全功能之一。 • 强制燃烧鼓风机通过单个不锈钢燃烧器屏幕将预混合燃料输送到密封鼓中,然后点火。它比多燃烧器系统更可靠,更易于操作和维护。 • 热表面点火器是一种气体点火装置,它兼作安全装置,利用连续测试来验证火焰。该设计在工厂进行了循环测试,以确保质量和可靠性。 • 我们的燃气/电力屋顶超出了加州所有季节性效率要求,其性能甚至优于加州氮氧化物排放要求。
首次实现了聚变“科学盈亏平衡”(即,目标增益 G 目标为 1,总聚变能量输出 > 激光能量输入)(此处,G 目标 ∼ 1.5)。本文报告了设计变更的物理原理,这些变更导致在国家点火装置上使用激光间接驱动进行首次受控聚变实验,以产生大于 1 的目标增益,并超过了之前根据劳森标准获得的点火所需的条件。成功的关键因素在于减少“滑行时间”(激光脉冲结束和内爆峰值压缩之间的持续时间)和最大化传递到“热点”(聚变燃料的产量产生部分)的内部能量。解释了滑行时间与动能向内能的最大效率转化之间的联系。不对称和流体动力学诱导混合的能量学后果是高产量大半径内爆设计实验和设计策略的一部分。本文展示了不对称和混合如何合并为一个关键关系。结果表明,混合会产生与内爆不对称影响类似的动能成本,从而将点火阈值转移到更高的内爆动能——这一因素通常不包含在广义劳森标准的大多数陈述中,但关键的必要修改显然已经显现出来。
美国所有主要终端使用领域的能源消费均稳步增长,其中电力和天然气增长最快。2017 年全球电力需求增长了 3.1%,其中中国和印度占增长的 70%。自 1950 年以来,美国的发电量增长了 13 倍,2018 年创下了 4% 的增长记录。尽管受新冠疫情影响导致能源需求减少(2019 年至 2020 年下降约 6%),但能源部门脱碳以及实现主权和不受天气影响的能源上网的需求从未如此迫切。惯性聚变能 (IFE) 提供了一种无碳能源的前景,其燃料供应几乎无限。与核裂变不同,聚变发电厂不会产生大量需要长期处置的高放射性核废料。劳伦斯利弗莫尔国家实验室的国家点火装置 (NIF) 最近取得突破,实现了 1.35 MJ 的聚变产量,超过点火所需增益的 70%,表明等离子体燃烧强劲。它将 ICF 和 DT 物理平台推向了聚变点火的门槛。美国的三项主要研究工作围绕驱动内爆和实现所需的高能量密度等离子体条件的三大能源展开: