Контрольована технологія ядерного синтезу - це майбутній енергетичний метод, який дуже очікує все людство, а також відомий як кінцеве джерело енергії ідеалу людства. Однак жодна країна ще не досягла цього.
У процесі реалізації ядерного синтезу, керованого лазером, "серце" пристрою лазерного драйвера з високою потужністю-лазерне неодимове скло великого розміру, є незамінним основним матеріалом. Його ключова технологія масового виробництва називається першим із семи чудес Національного закладу запалювання (NIF) США. Ху Лілі, заступник директора Академічного комітету Шанхайського інституту оптики та прекрасної механіки китайської академії наук та дослідника відділу передових лазерних та оптоелектронних функціональних матеріалів, та її дослідницька група-це дослідники, які подолали ключову технологію масового виробництва великого розміру лазерного неомію-скла.
Увійшовши в 21 століття, Ху Лілі та її команда розпочали дослідження та розробку нового лазерного скла та технології безперервного плавлення для ефективного масового виробництва лазерного неодимового скла великого розміру, вирішуючи всі ключові технічні проблеми, необхідні для масового виробництва неодимового скла великого розміру. Шанхайський інститут оптики та тонкої механіки також став першим підрозділом у світі, який самостійно освоїв повну технологію виробництва процесів лазерного неодимового скла.
Лише минулого року вона виграла нагороду NFMott, відому нагороду в галузі міжнародних аморфних матеріалів, ставши першим китайським переможцем нагороди з моменту її створення. Цього року Ху Лілі також здобула нагороду Президента Міжнародної асоціації зі скла.
"Наше дослідження врешті -решт буде застосовано на практиці, тому я дуже радий почати з базових досліджень у лабораторії, а потім вкладаю результати досліджень у застосування". Ху Лілі нещодавно заявив в інтерв'ю з Yicai. Вона також виявила, що команда впроваджує AI у дослідженні та розробці нового скла для сприяння інноваціям парадигми у спеціальних дослідженнях скла.
Серце лазерного синтезу
По мірі посилення конкуренції з енергетичної безпеки, макет великих країн у світі в галузі ядерного синтезу значно прискорився, і міжнародні технології Fusion швидко розвинулися. У грудні 2022 року США успішно досягли більшого надлишку енергії в реакціях ядерного синтезу. Поки Сполучені Штати досягли шести лазерних запалювання ядерного синтезу.
У 2024 році Міністерство науки і технологій, Міністерство промисловості та інформаційних технологій та інші семи відділів спільно видали "думки про впровадження щодо сприяння інноваціям та розвитку майбутніх галузей", вказуючи, що необхідно зміцнити дослідження та розробку основних технологій для майбутнього енергії, представленої ядерним синтезом. Реалізація застосування Fusion Energy є кінцевою метою триступеневої стратегії моєї країни "реакторного реактора реактора термічного реактора" для розвитку ядерної енергії.
У січні цього року повністю надпровідний пристрій Tokamak на східному пристрої, відомий як "штучне сонце", досягнув основних результатів і успішно досягла стаціонарної тривалої градусів на 1066 секунд, ще раз створюючи новий світовий рекорд для експлуатаційного режиму, що надає новинну роботу.
Лазерний привід - це ще один спосіб досягнення ядерного синтезу. Для досягнення ядерного синтезу, керованого лазером, нам потрібне самоконтрольоване лазерне неодимське скло. Завдяки своїм великим розмірам та надзвичайно високим показникам показників показників, технологія безперервного плавлення лазерного неодимового скла великого розміру кидає виклик межі виробництва оптичного скла і відома як перше з семи чудес Національного закладу запалювання Сполучених Штатів. Сполучені Штати протягом шести років працювали з двома найкращими оптичними скляними компаніями в Німеччині та Японії, щоб досягти постійного плавлення лазерного неодимового скла великого розміру. Вони вважають, що ця технологія надзвичайно складна. Після завершення подачі неодимового скла для двох основних пристроїв лазерного синтезу в США та Франції вони демонтували постійну лінію плавлення лазерного неодимового скла.
Тому завоювання технології підготовки партії неодимового скла великого розміру стало складною проблемою, яку Ху Лілі та інші наукові дослідники повинні терміново вирішити.
Ху Лілі пояснила, що причиною того, чому лазерне неодимське скло-це "серце" лазерного ядерного злиття, полягає в тому, що це спеціальне скло, що містить рідкісні іонові іони іонів, що може генерувати лазери або ампліфікувати лазерну енергію під збудженням "насосного світла" і є "серцем" лазера. Продуктивність лазерного неодимового скла безпосередньо визначає вихідну енергію лазерного пристрою. Це лазерне робоче середовище з найвищою енергією виходу, відомою людству. У великому науковому пристрої лазерного ядерного синтезу, відомого як "штучне маленьке сонце", лазерне неодимієве скло завжди відігравав незамінну роль.
Зі створення Шанхайського інституту оптики та прекрасної механіки китайської академії наук у 1964 році до кінця 20 століття команда лазерної неодимію, представленої академіками Ган Фуксі та Цзян Чонгонг з нуля з нуля в дослідженні лазерного неодимієвого скла протягом більш ніж 30 років. Вони послідовно розробили силікатне лазерне неодимієве скло, N21 та N31 фосфатне лазерне неодимне скло та забезпечили основні робочі матеріали для серії пристроїв "Шенгуань" моєї країни.
Починаючи з 2005 року, Ху Лілі та її команда працюють над чотирма ключовими основними технологіями безперервного плавлення, точного відпалу, геммінга та виявлення майже десять років на основі основних досліджень. Найскладнішим з них є технологія безперервного плавлення лазерного неодимового скла великого розміру. In 2012, with the joint efforts of everyone, we finally overcame the difficulties in the continuous melting process, designed and established a pilot production line for continuous melting of laser neodymium glass, completed the integration of key technologies for continuous melting of large-size laser neodymium glass, and finally realized the integration and connection of key technologies for the entire chain of continuous melting process, testing technology, hemming process, and precision annealing of Лазерне неодимове скло великого розміру. Відповідні досягнення виграли "Спеціальну премію Шанхайського технологічного винаходу" у 2016 році, "Другий премію Національного технологічного винаходу" у 2017 році та "Видатна наукова та технологічна нагорода Китайської академії наук" у 2022 році.
"Ми зіткнулися з багатьма проблемами в процесі досліджень, тим більше, що експеримент прогресував, одна проблема за іншою була піддана, і не було іншого способу. Ми могли лише сісти і перевірити літературу і почати з дуже основних теорій. Наприклад, які зміни будуть здійснювати поведінку потоку скляного розплаву під час процесу скла. Крім того Ху Лілі сказала журналістам.
Вирішення потреб у галузі
На додаток до лазерного неодимового скла, Hu Lili також здійснив ключові прориви в польовому кварцовому волокні великого режиму Ytterbium, волокна з високою потужністю неодимію та кварцового скла з високою чистотою.
Приймаючи лазерне волокно з високою потужністю, оскільки волокно-лазери використовують оптичне волокно як лазерне середовище, вони мають переваги ідеальної якості променя, надвисокої ефективності конверсії, без технічного обслуговування, високої стабільності та невеликих розмірів. Їх діапазон додатків дуже широкий, включаючи зв'язок лазерного волокна, лазерний простір на великі відстані, промислові суднобудування та хірургічні операції. З початку 21 століття волоконні лазери поступово займали половину лазерного ринку, але деякі потужні продукти лазерного волокна важко отримати з міжнародного ринку. Починаючи з 2011 року, Ху Лілі та її команда зосереджувались на трьох складних питаннях, що впливають на ефективність лазера, стабільність потужності та довгострокову надійність лазерних волокон потужності. Через 8 років вони взяли на себе лідерство в Китаї, щоб подолати ключову технологію масової підготовки 10, 000- ватт, лежаних Ytterbium, що лежать у поле великого режиму.
Як основна кількість технологічних інновацій, підприємства більш чутливі до попиту на ринку.
"У 2018 році високотехнологічна компанія підійшла до нас і запитала, чи можемо ми допомогти їм зробити лазерні волокна з високою потужністю, оскільки вони не могли купувати продукцію на міжнародному рівні. У той час ми також проводили дослідження в цій галузі, тому команда спілкувалася з компанією, неодноразово ітерувала продукт і вирішила свої фактичні потреби". Ху Лілі сказала.
Технологічний прорив 10, 000- ватт-клас-класу, що лежить на Ytterbium, дозволило оснащувати лазери з волоконно-потужних волокон моєї країни, зменшуючи виробничі витрати потужних лазерів. Починаючи з 2019 року, команда досягла прямих продажів понад 200 мільйонів юанів та непрямих економічних вигод у понад 1,8 мільярда юанів; Крім того, він також задовольняв термінові потреби волоконно-волоконних лазерів у космічних умовах.
Що стосується майбутнього планування досліджень, то Ху Лілі, яка працює в цій галузі вже 38 років, також має нові ідеї.
На її думку, з розвитком ШІ парадигму досліджень скла потрібно терміново змінити. "Ми впроваджуємо ШІ в дослідженні та розробці нового скла, а також будуємо дослідницьку платформу взаємозв'язку скляної структури-активності, що охоплює характеристику продуктивності структури скла, моделювання молекулярної динаміки та моделювання AI-AI". Вона представила, що сподівається побудувати спеціальну платформу відносин із структурою матеріалу та активності, яка інтегрує підготовку з високою пропускною здатністю, моделювання AI-підтримки та перевірку структурної характеристики протягом періоду "15-го п'ятирічного плану".
