王世绩：躬耕激光聚变业,筚路蓝缕拓荒人

“蜀山葱茏，层峦迭秀，鸟语花香，风情万种，但也是高山深壑，路险崖悬，寂寞连着清苦。山，深沉而静默，又充满着激情的涌动。在大山的怀抱里，一群不辞沉默的人，把自己与四壁大山融为一体，以山一样的坚韧意念和不屈精神，推进着核事业的伟大征程。”这是描写绵阳安县境内一处偏僻山谷的诗句。

20世纪70年代初，一大批科技工作者怀揣报国志，从祖国西北大草原的中国核试验基地来到这里，安营扎寨，隐姓埋名，把满腔热血挥洒在了大山深处，把青春岁月奉献给了祖国。王世绩便是其中的一个。中国激光聚变研究的实验和诊断工作，便是在位于绵阳安县茫茫大山深处的九院（现中国工程物理研究院）二所艰难起步……

筚路蓝缕创业艰

1964年，诺贝尔物理学奖授予三位对发现激光作出贡献的科学家。当时王淦昌正在从事原子弹的研制，他注意到激光强度大、方向性强这些特点，便设想如果把激光和核物理两者结合起来，应该发生新的有趣的现象。经过深入思考，1964年10月4日，王淦昌撰写了《利用大能量大功率光激射器产生中子的建议》。文中写到：“我们认为，若能使这种光激射器与原子核物理结合起来，发展前途必相当大。

1964年12月，王淦昌把自己的设想告诉了中科院上海光机所从事高功率激光研究的邓锡铭，并把这篇论文交给了他。邓锡铭非常高兴，认为“这是实现激光应用的一条重要路子”。王淦昌指出的研究方向，给上海光机所从事高功率激光器研制的科技人员很大鼓舞，并很快得到中科院副院长、党组书记张劲夫的赞成和支持。在王淦昌的倡导下，中国激光约束聚变领域的初期预研工作就起步了。

1972年，美国科学家纳科尔斯（Nuckolls）第一次公开发表惯性约束内爆的论文。此后激光惯性约束聚变引起广泛关注。各大国都投入了相当规模的财力和人力进行激光惯性约束聚变的研究。在此情况下，九院实验部31室的科技人员进行了激光惯性约束聚变及其潜在军事用途的调研，并得到了九院领导王淦昌、邓稼先、陈能宽等人的支持。1972年8月，全国激光重点规划会把激光聚变列为国家重点规划。

1973年，邓锡铭带领上海光机所科技人员利用1010W的单路钕玻璃激光照射氘冰靶产生了中子。消息传到绵阳，王淦昌等人极为兴奋。为能严谨、科学地验证实验结果是否确实，王世绩等携带可靠的中子探测器去上海，重复了实验结果。经过仔细测量、细致分析，王世绩等人确认，实验测得了激光打出的中子。从而，在实验室里证明了激光引发氘核聚变产生中子的设想，为进一步开展惯性约束聚变打下了基础。

1977年，九院科技人员在王淦昌副院长和于敏等人的推动下，开始组织科研人员从理论和实验两方面，探索利用激光惯性约束聚变产生高温高压条件开展极端条件下物理过程研究的可行性。1977年12月，王淦昌带领九院从事高能量密度物理研究的一、二、九所的科研人员方正知 、胡仁宇、王世绩、江文勉、于敏等到上海光机所参观学习，并商谈激光惯性约束聚变研究的有关事宜，合作研究开始。

栉风沐雨绩斐然

惯性约束聚变研究的基础是激光与等离子体的相互作用，以及这些物理过程的发生、发展和演变。要深刻认识激光与物质相互作用，以及激光所产生的等离子体的特性及其变化规律，必须通过实验观察和测量其发射的各种粒子和辐射，对这些粒子和辐射的种类、强度、能谱、时间及空间特性进行诊断。因此，建立诊断设备、研究诊断技术就成为开展激光惯性约束聚变研究的前提和重要内容。

回到绵阳后不久，王世绩召开了全室大会，向全室人员传达了与上海光机所沟通调研的情况，开始全面部署实验、诊断技术、制靶等工作。全室上下一个个抑制不住心中的兴奋和激动。

作为研究室主任，王世绩本着学术民主的原则，集全室智慧，进行开题研讨，鼓励大家畅所欲言，不隐瞒任何观点。他一方面号召大家多看一些国际上的相关资料，另一方面还经常性地召集大家进行信息交流和学术讨论，让大家共享资源，互相启发，共同提高。这对于促进大家正确地理解国外的物理思想和技术路线，乃至一些技术细节都起到了非常重要的作用。

“做什么，怎么做，谁来做”这些都是研讨中必须关注的事情。“好钢要用在刀刃上，有限的经费要用在关键的设备上。”经过深入细致讨论，本着“急用、管用、好用、用好”的原则，王世绩带领大家通过反复论证和迭代，确定了“一个研究组、四大小组”的实验诊断工作布局。根据能量平衡研究的需要，确定实现建立差分热量计（亦称等离子体卡计）、法拉第电荷收集器、四通道静电离子谱仪、九十度聚焦电子能谱仪、中子闪烁探测器、硅光二极管、铝-锶半导体探测器等方向。惯性约束聚变的诊断研究工作就这样在204室热火朝天展开。

万事开头难。当时，大家唯一能够借鉴的资料就是美国里弗莫尔实验室的年报。但由于保密的原因，年报描述极为简略，要想从中获取真正有用的信息，必须经过深入的思考和综合分析，甚至还要开展验证性的工作。为了在较短的时间内消化学习这些文献资料，大家都废寝忘食地在图书馆查资料、读文献。没有现代化办公设备复印，就用笔抄写；部分同志大学期间修的是俄语，为阅读英文文献，便从ABC字母开始学习英文。许多老同志至今还保存着当时记录的厚厚几大本笔记。

在诊断设备的研发工作中，王世绩经常深入到实验室，了解和掌握存在的困难和进展情况。在王世绩的心中有一个详细的进度表，他清晰的知道每一台研制的设备的进展情况。但王世绩并不过多地插手课题组的具体工作，他说“不要事无巨细、不要做事必躬亲的诸葛亮，要充分相信一线同志的智慧，不要过多的干涉、插手具体事务。”不插手，并不是做“甩手掌柜”。当课题出现重大技术困难时，王世绩总是和大家一起分析困难出现的原因，研究解决方法和措施，在研究室层面上调配人力、物力资源，在院所层面上呼吁更多、更大的支持。

早期的物理实验是在上海光机所六路激光器上进行的。六路激光器输出波长为基频光（1065nm），脉宽100皮秒，能量2～10J。在这样小的激光器上进行惯性约束聚变实验是困难的，不现实的。但可以利用该装置调试诊断设备、掌握实验方法、掌握实验经验，为在大功率激光器上开展实验打下基础。

1980年6月，二所204室新研制的差分热量计、法拉第电荷收集器和中子闪烁探测器等多台套诊断设备，要在上海激光装置上进行真刀实枪地检验了。这是二所惯性约束聚变研究的首次实验。首次综合实验取得了圆满成功！多台套的诊断设备一次性通过“实战”检验！此后的1981年6月～8月，开展了第二轮实验，初步完成了激光等离子体能量平衡实验。

1982年8月，207室在六路激光器上进行了以能量平衡为中心的单束激光与平面靶相互作用实验，实验检验了激光器的性能、激光入射参数测量的可靠性、考核了诊断设备，获得了激光束与平面靶相互作用的实验数据。1984年9月，207室在六路激光器上进行了第四轮实验，完成了从日本进口的X光条纹相机和光学条纹相机的验收和标定，对XRD的时间相应特性进行了标定，测量了100皮秒X光的转换效率，完成了平面靶小孔注入与堵口实验，并对柱状腔靶进行了探索。

“黄沙百战穿金甲，不破楼兰终不还”。四战上海六路激光装置，王世绩带领204（207）室科研人员取得了丰富的成果，对激光束现状及激光打靶对光束质量的要求有了较深的体会，对激光打靶技术、对如何提出今后实验的激光束指标要求，以及建立、发展哪些诊断设备和诊断技术有了比较明确的认识。通过这些实验，考核了自己的诊断设备，掌握了激光打靶所需要的条件、培养了队伍、积累了经验。通过能量平衡为基础的实验，初步测量了激光的吸收效率、X光转换效率、例子及超快电子的特性，并对堵口效应和腔靶进行了探索，为以后的实验打下了良好的基础。

从1978年年初到上世纪80年代中期，在王世绩的带领下，204（207）室人员研制成功了十多种配套的诊断设备，可以测量可见光、X光、离子、电子、中子等的强度、能谱、时间谱和空间分布等特征物理，并对这些诊断设备进行了精密标定，总体水平达到了当时国际同类诊断设备的先进水平。利用这些设备开展了多轮次激光与靶相互作用实验，对于我国激光惯性约束聚变研究做出了开拓性贡献。他还从物理实验的角度，对驱动器的发展提出了要求，促进了激光驱动器与物理的结合，推动了驱动器技术的发展提高。

砥砺磨剑奋攻关

中国的惯性约束聚变研究工作得到了国家、部委有关领导和老一辈科学家的大力支持。1983年1月，中央军委副秘书长兼国防部长张爱萍写信给上海市委主要领导，希望那个他们督促中科院上海分院和上海光机所加强对研制激光装置的领导。

为了从组织上加强两单位的合作，1986年中科院与中物院共同组建了“高功率激光物理联合实验室”，依托在上海光机所，由邓锡铭任主任，王世绩任副主任，于敏任学术委员会主任。王淦昌、王大珩两位担任联合实验室的科学技术指导。1986年4月17日，王世绩调任九院上海激光研究室主任，离开了他生活和工作15年的安县二所。此后，王世绩历任九院十一所所长、科技委主任，并长期担任联合实验室常务副主任、代主任、主任。

神光Ⅰ号激光器于1987年建成验收，投入正式运行。利用神光Ⅰ号这台规模不大的激光器，王世绩等人运用独创的多靶远距离串接限束方法开展了X射线激光的研究，解决了远距离的多靶精确对接好调整问题，获得了类氖锗软X射线激光的饱和输出，达到了当时该领域的世界先进水平。此后该项目先后获得国防科工委科技进步一等奖、国家科技进步奖二等奖。

1988年，王淦昌参加了在意大利召开的战争与和平国际会议。在这次会议上，美国宣布利用地下核试验做内爆充氘氚靶丸的实验结果，已经推断出利用1MJ的激光能量有可能达到“得失相当”，并开始对建立“点火装置”进行论证。回国后，王淦昌就与王大珩、于敏商量，联合向中央写报告，请求国家增加对惯性约束聚变研究的投入，以加快研究进度，争取在世界上占有一席之地。

1989年初，李鹏总理亲自听取了汇报，他十分关心惯性约束聚变的前途，提出许多问题，王淦昌等一一作了回答。1992年“惯性约束聚变”作为一个独立主题列入国家高技术研究发展计划。由陶祖聪为首席专家，贺贤土为秘书长。主题专家组成立后，一直在两位王老的关心和指导下工作。从那时候开始，我国惯性约束聚变研究获得了国家长期稳定的支持，制定了比较长远的规划。经过“九五”、“十五”、“十一五”三个五年计划的努力，惯性约束聚变主题各个子领域的研究工作都取得明显的进展，为日后大规模高速度的发展打下了良好的基础。

神光亮剑谱新篇

惯性约束聚变研究中，驱动源（激光驱动器）科学技术与理论、实验、诊断、制靶和理论研究一起，是核武器物理实验室研究必不可少的重要手段。上世纪80年代，两院合作分别在上海嘉定和四川绵阳分别建立了1012W双路（即神光I号）和1011W单路钕玻璃激光器（即星光I号）激光装置。

1994年5月18日，神光-Ⅱ装置立项，工程研制工作正式启动，其规模比神光-I装置扩大四倍。1997年，神光-Ⅱ装置改进达标进入工程实质性启动阶段，神光-Ⅱ装置研制的组织者之一、联合实验室主任邓锡铭却因长期心力交瘁而患癌症倒了下来。1996～1997年间，惯性约束聚变主题专家组首席专家陶祖聪、联合实验室主任邓锡铭的去世，给神光-Ⅱ装置的研究工作带来巨大的损失。我国惯性约束聚变事业遭遇了前所未有的“冬天”！

作为联合实验室常务副主任的王世绩临危受命，毅然决然地挑起神光-Ⅱ装置改进达标的重任。他告诫全室同志“神光-Ⅱ装置的成败关系到我国激光惯性约束聚变全局的兴衰”，他和联合实验室其他技术骨干一道，确立了“既不推倒重来，又不伤筋动骨，既要在时间上把神光-Ⅱ装置尽快搞出来向国家交卷，又要在有限的空间中有效实施可靠性”的原则方针，群策群力，集智攻关，终于制定了科学的改进达标总体技术方案。已年逾花甲，且患有老年白内障的王世绩，坚持每天骑着他那辆“老坦克”自行车到装置研制现场，日夜和科研人员奋战在第一线。在王世绩的带领下，联合室出色地完成了神光-Ⅱ装置的改进达标任务。2001年，神光-Ⅱ装置建成验收并投入运行，各项性能也在不断提高，2005年又增添了第九路，使物理实验增加了新的有力工具。到今天为止，已在神光-Ⅱ装置上开展了多轮实验，并获得了相当精密的结果。神光-Ⅱ装置也先后获得2002年上海市科技进步一等奖、2002年度全国十大科技进展、2005年度国家科技进步二等奖等殊荣。

2007年11月，历时8年建设，我国巨型激光装置—神光-Ⅲ原型顺利达标并投入物理实验。神光-Ⅲ装置是新世纪我国光学领域最宏伟的科学工程，是我国综合国力在科技领域的标志性体现，必将全面带动相关科学技术攀登世界水平。

后记

在王淦昌、王大珩、于敏等老一辈科学家的倡导和指导下，在陶祖聪、邓锡铭、胡仁宇、贺贤土、王世绩、范滇元、林尊琪等人的直接带领下，中国惯性约束聚变工作从无到有、披荆斩棘、开拓创新，走出了一条有中国特色的惯性约束聚变研究发展之路。

面对发达国家的技术垄断与设备禁运，中国人没有因为艰苦而怯懦不前，没有因为封锁而自怨自艾，没有因为险阻而舍弃我们崇高的理想与信念，永不言败的精神伴随着中国人获得了自己应有的尊严！中国激光聚变人正不断开创着我国激光惯性约束聚变研究的新局面。如钱学森院士所指出的那样，“你们的事业是在地球上人造一个小太阳！”

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