中國脈沖功率技術(shù)研究的先驅(qū)、老一輩科學家王淦昌院士曾經(jīng)指出：“高功率脈沖技術(shù)是當代高科技的主要基礎(chǔ)學科之一。”采用超高功率脈沖裝置驅(qū)動柱形金屬絲陣負載，使其氣化并向軸心箍縮(即Z箍縮)，能產(chǎn)生極強的X射線輻射，可以用來研究核武器中的輻射輸運和聚變點火等問題，同時在慣性約束聚變、輻射效應(yīng)、天體物理等前沿科學研究領(lǐng)域也具有非常重要的價值。

　　近幾十年來，由于軍事應(yīng)用需求的強烈牽引，高功率脈沖技術(shù)成為主要的有核國家研究的焦點，美國投入了大量人力物力，先后建立了一系列超大脈沖功率裝置，典型的Z箍縮研究裝置有土星裝置和ZR裝置，俄羅斯也先后建成S-300和Angara-5-1裝置。與之相比，中國起步較晚，基礎(chǔ)薄弱。

　　聚龍一號超高功率脈沖強流加速器

　　為適應(yīng)新時期核武器研究的需要，必須擁有具備足夠驅(qū)動能力的綜合實驗平臺，以此為基礎(chǔ)加強精密物理實驗設(shè)計、高精度多物理量診斷測試、數(shù)值模擬 及理論分析等方面的能力。經(jīng)過精心論證，上世紀末，中物院啟動了大型多路超高功率脈沖裝置的相關(guān)研究工作，并對已有平臺進行技術(shù)改造，開始了原理探索及關(guān)鍵技術(shù)研究。

　　在此基礎(chǔ)上，本世紀初，中物院向國家提出了適合中國國情的研究發(fā)展計劃建議，其中最關(guān)鍵的第一步，就是研制Z箍縮初級試驗平臺——聚龍一號并開展相應(yīng)的物理實驗研究。

　　聚龍一號實驗平臺模型

　　2004年，國家批復(fù)中物院正式啟動相關(guān)工作，裝置的技術(shù)指標確定為輸出電流八百萬至一千萬安培，電流脈沖上升時間小于千萬分之一秒，功率超過20萬億瓦。這樣的裝置系統(tǒng)極為復(fù)雜，技術(shù)難度和風險非常高，國內(nèi)的技術(shù)基礎(chǔ)十分薄弱，材料、設(shè)計、加工等各方面都面臨極大的挑戰(zhàn)。

　　在聚龍一號裝置的總體設(shè)計方案中，同步觸發(fā)方案是其“靈魂”之所在。這是由于電流巨大，聚龍一號裝置需由24路超高功率脈沖功率裝置并聯(lián)而成， 每一路能量的釋放由一個激光觸發(fā)開關(guān)控制。為保證開關(guān)動作的一致性，激光實際出光時間與設(shè)定值的誤差不能超過兩億分之一秒。如果將從電容器充電開始到最后能量釋放完成的時間(約100秒)放大展寬至一千年，那么上述時間誤差僅相當于1.5秒，其技術(shù)難度可想而知。為了實現(xiàn)這一技術(shù)指標，必須設(shè)計出完善的激光觸發(fā)開關(guān)同步觸發(fā)方案。