Kontrolirana nuklearna fuzijska tehnologija je buduća energetska metoda koja je jako predviđena svim čovječanstvom, a poznata je i kao vrhunski izvor energije čovječanstva idealan. Međutim, nijedna zemlja ga još nije uspješno postigla.
U procesu realizacije laserskog upravljanog nuklearnom fuzijom, "srce" laserskog upravljačkog uređaja visokog snage - laserski neojedini staklo velike veličine, neophodan je osnovni materijal. Njegova ključna tehnologija za masovnu proizvodnju naziva se prvom od sedam čuda nacionalnog objekta za paljenje (NIF) Sjedinjenih Država. Hu Lili, zamjenik direktora Akademskog odbora Šangajskog instituta za optiku i finu mehaniku Kineske akademije nauka i odjeljenja za napredne laserske i optoelektronske funkcionalne materije, i njen istraživački tim su istraživači koji su prevladali ključnu tehnologiju za masovnu proizvodnju laserskog neodimijskog stakla velike veličine.
Ulazak u 21. stoljeće, Hu Lili i njen tim započeli su istraživanje i razvoj novog laserskog stakla i kontinuiranu tehnologiju topljenja za efikasnu masovnu proizvodnju laserskog neodimijskog stakla, rješavanja svih ključnih tehničkih problema potrebnih za masovnu proizvodnju neodimijskog stakla velike veličine. Šangajski institut za optiku i finu mehaniku takođe je postao prva jedinica na svetu da samostalno savladaju potpunu tehnologiju proizvodnje procesa laserskih neodimijumskih komponenti.
Samo prošle godine osvojila je nagradu NFMOTT-a, poznatu nagradu u oblasti međunarodnih amorfnih materijala, postajući prvi kineski pobjednik nagrade od svog osnivanja. I ove godine HU Lili je također osvojio predsjednikovu nagradu Međunarodnog stakla.
"Naše istraživanje će se na kraju primjenjivati u praksi, tako da vrlo rado započnem od osnovnih istraživanja u laboratoriji, a zatim stavim rezultate istraživanja u prijavu." Hu Lili je rekao u intervjuu s Yicaijem nedavno. Takođe je otkrila da tim uvodi AI u istraživanje i razvoj novog stakla za promociju paradigme inovacije u specijalnom staklenom istraživanju.
Srce laserske fuzije
Kako se intenzivira globalna energetska sigurnosna konkurencija, raspored većih zemalja svijeta u oblasti nuklearne fuzije značajno je ubrzano, a međunarodna fuzijska tehnologija se brzo razvijala. U decembru 2022. Sjedinjene Države su uspješno postigle veći energetski višak u nuklearnim fuzijskim reakcijama. Do sada su Sjedinjene Države postigle šest laserskih nuklearnih fuzijskih paljenja.
2024. godine Ministarstvo nauke i tehnologije, Ministarstvo industrije i informacione tehnologije i druga sedam odjela zajedno su izdale "provedbena mišljenja o promociji inovacija i razvoja budućih industrija", ukazujući na to da je potrebno ojačati istraživanje i razvoj ključnih osnovnih tehnologija za buduću energiju zastupljenu nuklearnoj fuziji. Realizacija aplikacije Fusion Energy je krajnji cilj strategije "Termičke reaktore" Fusion-Fusion-Fusion-Fusion-Fusion-Fusion-Fusion-Fusion-a "za razvoj nuklearnog energije".
U januaru ove godine u potpunosti superprovodnica moje zemlje, poznata kao "umjetno sunce", postigao je glavne rezultate i uspješno postigao dugotrajan režim visokog prekrivanja plazme više od 100 miliona diploma za 1066 sekundi rada na režimu visokog pritvora, pružajući ljudima novih očekivanja za primjenu fuzijske energije.
Laserski pogon je drugi način za postizanje nuklearne fuzije. Da bi se postigla lasersko kontrolirana nuklearna fuzija, potrebna nam je samoprodiran lasersko neodimijum staklo. Zbog velike veličine i izuzetno visokih indeksa rada, kontinuirana tehnologija topljene laserske neodimijskog stakla izaziva granice proizvodnje optičkog stakla i poznata je kao prva od sedam čuda Nacionalnog instalacije za paljenje Sjedinjenih Država. Sjedinjene Države su šest najboljih optičkih staklenih kompanija u Njemačkoj i Japanu šest godina postigle kontinuirano topljenje laserskog neodimijskog stakla velike veličine. Vjeruju da je ova tehnologija izuzetno teška. Nakon dovršetka opskrbe neodimijskom staklom za dva glavna laserska fuzijska uređaja u Sjedinjenim Državama i Francuskoj, demontirali su kontinuirano topljenje velikog laserskog neodimijskog stakla.
Stoga je osvajanje tehnologije pripreme serije u neodymium stakla velike veličine postala težak problem koji Hu Lili i drugi naučni istraživači moraju hitno riješiti.
Hu Lili objasnio je razlog zašto je lasersko neodimium staklo "srce" laserske nuklearne fuzije je da je to posebno staklo koje sadrži rijetke ioni zemlje-neodimijum-neodim, koji mogu generirati laseru ili je "svjetlo pumpe" i "srce" lasera. Izvedba laserskog neodimijskog stakla direktno određuje izlaznu energiju laserskog uređaja. To je laserski radni medij s najvišom izlaznom energijom poznatom čovječanstvu. U velikom naučnom laserskom nuklearnom fuzijskom uređaju poznat kao "umjetno malo sunce", laserski neojedini staklo uvijek je igrao nezamjenjivu ulogu.
Od osnivanja Šangajskog instituta za optiku i finu mehaniku Kineske akademije nauka 1964. do kraja 20. vijeka, laserski neodimijum stakleni tim koji su zastupali akademici Gan Fuxi i Jiang Zhonghong natjerali su inovacije iz nule u istraživanju laserskog neodimijskog stakla više od 30 godina. Uspješno su razvili silikatni laserski neodimijum staklo, N21 i N31 fosfatni laserski neojedini staklo, te su osigurali osnovne radne materijale za "Shenguan" "Shenguan" seriju uređaja.
Od 2005. godine, Hu Lili i njen tim rade na četiri ključne osnovne tehnologije kontinuiranog topljenja, preciznosti žarenja, hemminga i otkrivanja gotovo deset godina na osnovu osnovnih istraživanja. To je najteže od kontinuirane topljene tehnologije laserskog neodimijskog stakla velike veličine velike veličine. U 2012. godini konačno smo prekrili poteškoće u kontinuiranoj procesu topljenja, dizajniralo i uspostavilo je za kontinuirano taljenje laserskog neodimijskog stakla, a konačno je realiziralo integraciju i povezivanje ključnih tehnologija za testiranje tehnologije, testiranja i preciznog žarenja velike veličine i preciznosti Laser Neodymium staklo. Relevantna dostignuća osvojila su "Shanghai tehnološko izum specijalnu nagradu" u 2016. godini, "Nacionalni tehnološki izum drugi nagrada" u 2017., te "izvanredna naučna i tehnološko i tehnološko dostignuće Kineske akademije nauka" u 2022. godini.
"Naišli smo na mnogo izazova u procesu istraživanja, pogotovo kao što je eksperiment napredovao, a ne postoji neki drugi način. Na primjer, da li bi se moglo preći i provjeriti literaturu i da svi često izvađuju testne podatke za raspravu i obrazloženje, a ti nisu propali su majka našeg uspjeha." Hu Lili je rekao novinarima.
Rješavanje potreba za industrijom
Pored laserskog neodimijskog stakla, Hu Lili je također napravio ključne probojke u velikom modu ytterbium-doping u poljskom kvarcnom vlaknu, kvarcnu staklo od kvarcnog stakla visoke energije.
Uzimanje laserskih vlakana visokog snage kao primjer, jer vlaknasti laseri koriste optički vlakno kao laserski medij, oni imaju prednosti idealnog kvaliteta snopa, ultra visoku efikasnost konverzije, visoku stabilnost i malu veličinu. Njihov raspon primjena je vrlo širok, uključujući komunikaciju laserskih vlakana, laserski prostor na daljinu komunikaciju, industrijsku brodogradnju i hirurške operacije. Od početka 21. stoljeća, laseri vlakana postepeno su zauzeli polovinu laserskog tržišta, ali su neki proizvodi za laserske vlakne velike snage teško dobiti s međunarodnog tržišta. Od 2011. godine Hu Lili i njen tim su se fokusirali na tri teška pitanja koja su utjecala na laseru efikasnost, moć stabilnost i dugoročnu pouzdanost laserskih vlakana velike snage. Za 8 godina odveli su vodstvo u Kinu da prevladaju ključnu tehnologiju masovne pripreme od 10, 000- WTTERbium-doping Filerski vlakna velikog načina.
Kao glavno tijelo tehnološke inovacije, preduzeća su osjetljivija na potražnju na tržištu.
"U 2018. godini prišla nam je visokotehnološka kompanija i tražila da li im možemo pomoći laserskih vlakana jer nisu mogli kupiti proizvode u međunarodnom istraživanju, tako da je tim u ovom području, tako da je tim priopćio s kompanijom i rešio njihove stvarne potrebe." Hu Lili je rekao.
Tehnološki proboj od 10, 000- laserskih vlakana Watt klase Ytterbium-a omogućilo je da laserima mojom vlakne vlakane moje zemlje budu opremljeni domaćim "jezgrama", smanjujući troškove proizvodnje lasera velike snage. Od 2019. godine tim je postigao direktnu prodaju više od 200 miliona juana i indirektno ekonomske koristi više od 1,8 milijardi juana; Pored toga, također je ispunilo hitne potrebe lasera visokog snažnog vlakana u svemirskom okruženju.
Što se tiče budućeg izgleda istraživanja, Hu Lili, koji je u industriji 38 godina, takođe ima nove ideje.
Prema njenom mišljenju, s razvojem AI-a, istraživačka paradigma stakla treba hitno mijenjati. "Uvodemo AI u istraživanje i razvoj novog stakla, a izgrađujemo i istraživačku vezu sa staklenim strukturama-aktivnosti koja pokriva karakterizacija performansi stakla, simulacija molekularne dinamike i modeliranje AI-a." Uvela je da se nada da će izgraditi platformu za vezu sa posebnom staklenom materijalom-aktivnosti koja integrira visokopropusna priprema, modeliranje AI-AI-a i verifikaciju strukturne karakteristike tokom perioda "15. petogodišnjeg plana".
