作者:姜洋 凌晏 张东杰 来源:中国科学报 发布时间:2016/5/23 10:59:10
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严谨求是、创新超越,在崭新征途中再铸辉煌
中国工程物理研究院流体物理研究所概况

中国工程物理研究院流体物理研究所所景

陈凯供图

■姜洋 凌晏 张东杰

作为我国唯一核武器研制单位中国工程物理研究院下属的第一研究所,流体物理研究所主要从事核武器、高新技术装备和军民两用技术研究。半个多世纪艰苦卓绝的奋斗,铸就了流体物理研究所光辉灿烂的岁月,见证了我们为“两弹”突破和我国尖端武器发展作出的突出贡献。

数十年的呕心沥血、拼搏奋斗,我所逐渐形成了“严谨求是、创新超越”的文化理念,取得了一大批具有世界先进水平的科研成果,培养了一支高水平科研队伍,先后获得全国科学大会奖、国家发明二等奖、国家自然科学奖一等奖、国家科技进步奖特等奖、部委(军队)级科技进步奖等700余项;涌现出了中科院院士、中国工程院院士、国家有突出贡献的中青年专家、“百千万人才工程”国家级人选、全国“五一”劳动奖章获得者、全国优秀科技工作者等一批优秀领军人才;获得全国先进科研所、国防科技创新团队、国家高技术研究发展计划先进集体、总装备部武器装备建设重大科研项目先进集体等多项省部级以上集体荣誉。

“雄关漫道真如铁,而今迈步从头越!”在推进新时期发展战略的征途中,面向国防研究和世界科技前沿,我们大力提升核心科技竞争能力,以创新引领和驱动我所快速发展;面向国民经济,我们立足发挥自身学科和技术优势,坚持服务社会、报效人民。

在爆轰物理与冲击波物理等武器研制的基础学科的发展历程中,我所实验加载技术达到了国际先进水平;同时,精密测试诊断技术也实现了飞跃式的发展。为实现冲击波作用下材料的粒子速度剖面等信息的精确测量,我所自主创新研制出一种可测量任意反射面运动速度的全光纤激光位移干涉技术DISAR,具有非常高的时间(优于50皮秒)和空间(达到80纳米)分辨能力,性能稳定可靠、易用、免调试,并能判定物体的运动方向,可用于每秒0.1米到10千米范围内的瞬态速度连续测量,是目前国际上响应最快、速度测试范围最宽的一种全光纤激光位移干涉测速仪。该技术的突破标志着我国对皮秒超快冲击动力学过程的实时诊断技术已经跨入了国际领先行列,对拓展我国冲击波物理的研究具有重要意义。

直线感应加速器是尖端武器流体动力学实验闪光X光照相最佳和最重要的诊断设施,对认识武器物理规律和校验武器设计具有极为关键的作用。经过我所科研人员三十多年的自主研制和创新式发展,我国直线感应加速器技术实现了从无到有、再到完全自主创新的跨越式发展。2005年,我国最大功率的闪光X光照相实验设施 “神龙一号”荣获了国家科技进步奖一等奖。最新研制成功的世界第一台兆赫兹重复率猝发多脉冲高功率感应加速器“神龙二号”是直线感应加速器和我国尖端武器闪光照相技术发展中的一个重要里程碑。标志着我国闪光照相能力又上了一个大台阶,首次具备了双轴多幅精密闪光照相能力。

为适应新时期尖端武器研究的需要,运用脉冲功率技术这一可以在实验室条件下产生极端高温、高压、高密度、强辐射条件的有效手段,我所研制成功了输出电流8~10兆安、电流脉冲上升时间小于100纳秒、功率超过20太瓦的国内首台大型多路并联超高功率脉冲装置“聚龙一号”,装置主要技术指标达到国际同类装置先进水平,为我国的武器物理、惯性约束聚变、高能量密度物理研究和超高功率脉冲技术的进一步发展提供了新的实验能力,具有重大的军事和科学意义。以“聚龙一号”为加载平台,驱动不同类型的物理负载,产生超高压、超高温、强辐射、强磁场等极端物理环境,进一步深入开展了强X射线辐射源相关物理研究、脉冲功率驱动的聚变科学与技术研究、重大基础前沿科学研究及探索,取得了一批达到国际先进水平的物理实验结果。

在确保高水平完成国防任务的同时,我所还特别重视军用技术向国家战略性产业进行成果转化,积极响应国家军民融合发展战略,服务于国民经济建设。

充分发挥我所在爆轰领域的技术优势,创新性地将其应用于煤矿瓦斯防爆重大安全领域。在获得甲烷爆炸微观机制后,从实验和理论上证明了水可以切断甲烷点火链式反应的效应;经过七年的不懈努力,成功设计了瓦斯抑爆工程化样机,现已完成实验室研制,正转入工程化阶段。这一研究成果,获得我国瓦斯治理专家的高度评价,被认为是目前唯一可行的主动抑爆技术,为煤矿瓦斯抑爆探索出新的方向。

在多年累积的光电测试经验的基础上,研发出达国际先进水平的多分幅和双扫描功能的超高速光电摄影系统,分幅摄影最高频率大于2亿幅/秒,空间分辨率高于34线对/毫米,单幅曝光时间从5纳秒到10毫秒任意调节,扫描摄影最好时间分辨高于5皮秒,扫描非线性度优于1%,空间分辨率高于26线对/毫米,记录时间从300皮秒~10毫秒,具有重要的军事、社会效益和广泛应用前景。研制成功了一系列的地面和机载偏振成像系统和光谱成像系统,并完成了系统的工程化开发,在医学诊断、遥感探测、物证鉴定和文物保护以及安全反恐等多个领域取得了良好的应用效果,申请或授权专利十余项,技术指标达到国际先进水平。

大力推进国防先进技术向高端医疗设备转化,自主研制成功的我国第一台用于PET/CT的医用回旋加速器,达到国际同类高端医疗设备先进水平,可完全替代进口产品,有望降低用于癌症早期诊断的PET/CT检查价格,惠及民生。致力于癌症治疗用新型介质壁加速器的研制工作,其加速梯度比传统直线感应加速器高1~2个量级,可显著降低成本,未来可用于实现紧凑型的质子放疗系统,提高放疗的治愈率和降低放疗的副作用,具有广阔的应用前景。

回首过去,张爱萍将军“惊雷一声,威震海天”的赞誉言犹在耳;展望未来,“铸国防基石,做民族脊梁”的使命催人奋进!流体物理研究所人以严谨求是的科学态度、创新超越的时代精神,齐心协力、锐意前行,为实现中国梦、为强国威壮军威,谱写更加辉煌灿烂的篇章!

《中国科学报》 (2016-05-23 第7版 观点)
 
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