當(dāng)時(shí),美國Z裝置是采用一臺(tái)能量很大的激光器,分為36路激光去觸發(fā)36個(gè)開關(guān)。如果直接借鑒美國的經(jīng)驗(yàn),技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)會(huì)降低很多,但是該方案對(duì)激光器能量要求高、光路極其復(fù)雜、穩(wěn)定性不高。2005年,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人鄧建軍研究員、脈沖功率研究室主任謝衛(wèi)平研究員帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)結(jié)合裝置研制特點(diǎn),原創(chuàng)性地提出了采用12臺(tái)激光器、每臺(tái)激光器觸發(fā)兩個(gè)開關(guān)的技術(shù)路線,這樣既能保證開關(guān)觸發(fā)的同步性,觸發(fā)光路也極為簡化,原理上具有非常優(yōu)越的性能;同時(shí)具備維護(hù)和運(yùn)行效率高的特點(diǎn)。
由于國際上毫無先例,當(dāng)時(shí)這方案甫一提出,受到了國內(nèi)部分相關(guān)專家的質(zhì)疑。在激光觸發(fā)方案專題論證咨詢會(huì)上,國內(nèi)從事激光器研究的權(quán)威專家認(rèn)為,國內(nèi)尚無滿足要求的激光器,而且按照這種激光器的常規(guī)的控制方式和水平,出光時(shí)間要達(dá)到所需的精度幾乎是不現(xiàn)實(shí)的。
面對(duì)諸多質(zhì)疑,鄧建軍率領(lǐng)項(xiàng)目組在開展了大量關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對(duì)方案和驗(yàn)證性樣機(jī)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了充分的分析和細(xì)致論證,證實(shí)了 該方案可行性,并最終取得了成功。在隨后2006年的首屆亞歐脈沖功率會(huì)議上,聚龍一號(hào)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)交流了激光開關(guān)的技術(shù)方案,引起了美方的高度重視。 2007年,美國圣地亞實(shí)驗(yàn)室Z裝置升級(jí)完成,其激光開關(guān)的觸發(fā)方案也改為由36臺(tái)小激光器觸發(fā),再次證明了這一方案的先進(jìn)性。

高功率激光裝置
總體技術(shù)方案既定,標(biāo)志著聚龍一號(hào)裝置研制的大幕正式拉開。這將是漫長的遠(yuǎn)征,在這條路上將會(huì)有激流險(xiǎn)灘般的高歌猛進(jìn),也會(huì)有深山峽谷般的跌宕起伏。然眾志成城何懼艱難險(xiǎn)阻,且看滄海橫流英雄聚、云起龍?bào)J寫豪情!流體物理研究所科研人員在每一個(gè)崗位上都煥發(fā)出最大的創(chuàng)造活力,匯聚成為無堅(jiān)不摧的洪流!
2012年3月,聚龍一號(hào)裝置整機(jī)安裝工作全部結(jié)束。直徑約33米、高度近7米的聚龍一號(hào)裝置傲然矗立。它由儲(chǔ)能系統(tǒng)、脈沖形成與傳輸系統(tǒng)、電流匯聚系統(tǒng)、物理負(fù)載系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等組成,包含了1440臺(tái)脈沖電容器、720個(gè)場畸變開關(guān)、24臺(tái)激光 觸發(fā)氣體開關(guān)、12臺(tái)高性能激光器。

核武器試驗(yàn)
2013年6月,由國內(nèi)加速器、脈沖功率技術(shù)和等離子體物理專家組成的測試組,對(duì)聚龍一號(hào)裝置相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行現(xiàn)場測試。測試結(jié)果表明,在驅(qū)動(dòng) 箔套筒負(fù)載條件下,裝置輸出了近千萬安培峰值電流;在鎢絲陣Z箍縮負(fù)載條件下,裝置輸出了九百萬安培峰值電流,X射線輻射產(chǎn)額達(dá)590千焦耳,X射線峰值 輻射功率達(dá)到47萬億瓦。裝置輸出電流的水平處于國際同類裝置的先進(jìn)水平!
鄧建軍、謝衛(wèi)平等針對(duì)聚龍一號(hào)的性能特點(diǎn),配合當(dāng)前的研究重點(diǎn)內(nèi)容,對(duì)測試實(shí)驗(yàn)和物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了統(tǒng)籌策劃。通過以聚 龍一號(hào)這一大型多路并聯(lián)的超高功率脈沖強(qiáng)流裝置為加載平臺(tái),在長脈沖和短脈沖兩種工作模式下,驅(qū)動(dòng)不同類型的物理負(fù)載,產(chǎn)生超高壓、超高溫、強(qiáng)輻射、強(qiáng)磁場等極端物理環(huán)境,進(jìn)一步深入開展強(qiáng)X射線輻射源相關(guān)物理研究、脈沖功率驅(qū)動(dòng)的聚變科學(xué)與技術(shù)研究、重大基礎(chǔ)前沿科學(xué)研究及探索。