Stýrð kjarnasamruna tækni er framtíðarorkuaðferð sem er mjög eftirvænt af öllu mannkyninu og er einnig þekkt sem fullkominn orkugjafi hugsjón mannkynsins. Ekkert land hefur þó náð því enn.
Í því ferli að átta sig á leysir-ekinni stjórnaðri kjarnasamruni, er „hjartað“ á háu kraftinum leysir ökumannsbúnaðinn-stóra stærð leysir neodymium gler, ómissandi kjarnaefni. Lykiltækni þess fyrir fjöldaframleiðslu er kölluð fyrsta af sjö undrum National Imight Facility (NIF) Bandaríkjanna. Hu Lili, aðstoðarframkvæmdastjóri akademískrar nefndar Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of the Chinese Academy of Sciences and Researcher of the Advanced Laser and Opto-rafeindafræðileg virkni deildar, og rannsóknarteymi hennar eru vísindamennirnir sem hafa sigrast á lykiltækni fyrir fjöldaframleiðslu á stórum stærð laser Neodymium Glass.
Hu Lili og teymi hennar fóru inn á 21. öldina og hófu rannsóknir og þróun nýrra lasergler og stöðugrar bræðslutækni fyrir skilvirka fjöldaframleiðslu á stórum stærð neodymium gler og leysti öll helstu tæknileg vandamál sem þarf til fjöldaframleiðslu á stórum neodymium gleri. Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics hefur einnig orðið fyrsta einingin í heiminum til að ná tökum sjálfstætt að ná öllu framleiðslutækni leysir neodymium gleríhluta.
Rétt á síðasta ári vann hún NFMott verðlaunin, fræg verðlaun á sviði alþjóðlegra formlausra efna, og varð fyrsti kínverski sigurvegarinn verðlaunanna frá stofnun þess. Á þessu ári vann Hu Lili einnig forsetaverðlaun Alþjóðlegu glersambandsins.
„Rannsóknum okkar verður að lokum beitt í reynd, svo ég er mjög ánægður með að byrja á grunnrannsóknum á rannsóknarstofunni og setja síðan rannsóknarniðurstöðurnar í notkun.“ Sagði Hu Lili í viðtali við Yicai nýlega. Hún opinberaði einnig að teymið kynni AI í rannsóknum og þróun nýrra glers til að stuðla að nýsköpun hugmyndafræði í sérstökum glerrannsóknum.
Hjarta leysir samruna
Eftir því sem alþjóðleg orkuöryggissamkeppni magnast hefur skipulag helstu landa á heiminum á sviði kjarnorkusamtar verið verulega flýtt og alþjóðleg samruna tækni hefur þróast hratt. Í desember 2022 náðu Bandaríkin með góðum árangri meiri orkuafgang í kjarnorkuviðbrögðum. Enn sem komið er hafa Bandaríkin náð sex leysir kjarnorku samruna íkveikju.
Árið 2024 gáfu vísinda- og tækni- og tækniráðuneytið, iðnaðar- og upplýsingatækni og aðrar sjö deildir út sameiginlega „útfærslu álits til að efla nýsköpun og þróun framtíðar atvinnugreina“ og benti á að nauðsynlegt sé að styrkja rannsóknir og þróun lykiltækni fyrir framtíðarorku sem er fulltrúi með kjarnorku. Að átta sig á samruna orkuforriti er lokamarkmið þriggja þrepa stefnu lands míns um „hitauppstreymi reactor-fest reactor-fusion reactor“ fyrir þróun kjarnorku.
Í janúar á þessu ári náði fullkomlega ofurleiðandi Tokamak East tækið mitt, þekkt sem „gervi sólin“, meiriháttar niðurstöður og náði góðum árangri með stöðugu ástandi langvarandi hástillingarstillingu í plasma í meira en 100 milljónum gráður í 1066 sekúndur, enn og aftur til að búa til nýja heimsmet fyrir notkunarstillinguna.
Laser Drive er önnur leið til að ná kjarnasamruni. Til að ná leysir-ekinni stjórnaðri kjarnasamruni þurfum við sjálfstýrt leysir neodymium gler. Vegna mikillar stærðar og afar afkastamikils vísitölu, skora stöðug bræðslutækni í stórum stíl leysir neodymium gler á takmörk sjónarframleiðslu og er þekkt sem fyrsta af sjö undrum þjóðarkveikjuaðstöðu Bandaríkjanna. Bandaríkin hafa starfað með tveimur efstu sjónglerfyrirtækjum í Þýskalandi og Japan í sex ár til að ná stöðugri bráðnun á stórum stíl leysir neodymium gler. Þeir telja að þessi tækni sé afar erfið. Eftir að hafa lokið framboði á neodymium gleri fyrir tvö helstu leysir samrunatæki í Bandaríkjunum og Frakklandi tóku þau í sundur samfellda bræðslulínu í stóra stærð leysir neodymium gler.
Þess vegna hefur sigra framleiðslutækni í stórum stærð neodymium glers orðið erfitt vandamál sem Hu Lili og aðrir vísindamenn þurfa að leysa brýn.
Hu Lili skýrði frá því að ástæðan fyrir því að leysir neodymium gler er „hjarta“ leysir kjarnasamruna er að það er sérstakt gler sem inniheldur sjaldgæfar jörð lýsandi jóna-nododmium jónir, sem getur myndað leysir eða magnað leysirorku undir örvun „dæluljóss“ og er „hjarta“ leysirinn. Árangur leysir neodymium gler ákvarðar beint afköst orku leysir tækisins. Það er leysir vinnumiðill með mesta framleiðsluorku sem mannkynið þekkir. Í stóru vísindalegu leysir kjarnorkubúnaðartækinu, þekkt sem „gervi litla sólin“, hefur leysir neodymium gler alltaf gegnt óbætanlegu hlutverki.
Frá stofnun Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics of the Chinese Academy of Sciences árið 1964 til loka 20. aldar, hefur Laser Neodymium Glass -teymið fulltrúi fræðimanna Gan Fuxi og Jiang Zhonghong gert nýjungar frá grunni í rannsóknum á Laser Neodymium Glass í meira en 30 ár. Þeir hafa þróað silíkat leysir neodymium gler, N21 og N31 fosfat leysir neodymium gler, og veitt kjarnavinnuefni fyrir „shenguan“ röð tækja lands míns.
Frá árinu 2005 hafa Hu Lili og teymi hennar unnið að fjórum lykilkjarnatækni stöðugrar bráðnunar, nákvæmni annealing, hemming og uppgötvun í næstum tíu ár byggð á grunnrannsóknum. Erfiðasta er stöðugt bræðslutækni í stórum stíl leysir neodymium gler. Árið 2012, með sameiginlegri viðleitni allra, sigrum við loksins erfiðleikana við stöðugt bræðsluferli, hannuðum og komumst að því að gera uppbyggingu tilrauna til að ná stöðugri bræðslu á laser neodymium gleri, og áttaði sig að lokum að samþættingu og tengingu við Lykilatækni fyrir stóra keðju með því að vera með stóra keðju með því Laser neodymium gler. Viðeigandi árangur hafa unnið „Sjanghai Technological Invention Special Award“ árið 2016, „National Technological Invention Second Actize“ árið 2017 og „framúrskarandi vísinda- og tæknileg afreksverðlaun kínverska vísindaakademíunnar“ árið 2022.
"Við lentum í miklum áskorunum í rannsóknum, sérstaklega þegar tilraunin líður, eitt vandamál á eftir annarri var afhjúpaður, og það var engin önnur leið. Við gætum aðeins sest niður og skoðað bókmenntirnar og byrjað á mjög grunnkenningum. Hu Lili sagði við fréttamenn.
Að leysa iðnaðarþörf
Til viðbótar við leysir neodymium gler hefur Hu Lili einnig gert lykil bylting í Ytterbium-dópuðum stórum stillingum kvars trefjum, hákorti neodymium-dópað kvars trefjar og háháðu kvarsgler.
Með því að taka háspennu leysir trefjar sem dæmi, þar sem trefjar leysir nota ljósleiðara sem leysirmiðil, hafa þeir kostina við kjörgæði geisla, öfgafullar umbreytingarvirkni, viðhaldslaus, mikill stöðugleiki og smærri. Umsóknarsvið þeirra er mjög breitt, þar á meðal samskiptin um leysir trefjar, langlínusamskipti, iðnaðar skipasmíði og skurðaðgerðir. Frá upphafi 21. aldar hafa trefjar leysir smám saman hertekið helminginn af leysirmarkaðnum, en erfitt er að fá nokkrar háar leysir trefjarafurðir frá alþjóðlegum markaði. Síðan 2011 hafa Hu Lili og teymi hennar einbeitt sér að þremur erfiðum málum sem hafa áhrif á skilvirkni leysir, orkustöðugleika og langtíma áreiðanleika hákrafta leysir trefjar. Á 8 árum tóku þeir forystuna í Kína til að vinna bug á lykiltækni fjöldans undirbúnings 10, 000- watt ytterbium-dópaðra stóra reit trefjar.
Sem meginhluti tækninýjungar eru fyrirtæki næmari fyrir eftirspurn á markaði.
"Árið 2018 nálgaðist hátæknifyrirtæki okkur og spurði hvort við gætum hjálpað þeim að búa til hágæða leysir trefjar vegna þess að þeir gátu ekki keypt vörur á alþjóðavettvangi. Á þeim tíma vorum við líka að gera rannsóknir á þessu sviði, svo teymið átti samskipta náið með fyrirtækinu, endurtekið vöruna ítrekað og leysti raunverulegar þarfir þeirra." Sagði Hu Lili.
Tæknileg bylting 10, 000- watt-flokks Ytterbium-dópað leysir trefjar hafa gert kleift að fá hágæða trefjar leysir land mitt með innlendum „kjarna“, sem dregur úr framleiðslukostnaði við hákjarta leysir. Síðan 2019 hefur teymið náð beinni sölu á meira en 200 milljónum Yuan og óbeinum efnahagslegum ávinningi meira en 1,8 milljarða Yuan; Að auki hefur það einnig mætt brýnni þörfum háspennu trefjar leysir í geimumhverfi.
Hvað varðar framtíðar rannsóknarskipulag hefur Hu Lili, sem hefur verið í greininni í 38 ár, einnig nýjar hugmyndir.
Að hennar mati, með þróun AI, þarf að breyta rannsóknar hugmyndafræði glersins brýn. „Við erum að kynna AI í rannsóknum og þróun nýrra glers og erum einnig að byggja upp glerbyggingu og virkni sambandsrannsóknarvettvang sem nær yfir persónusköpun glerbyggingar, uppgerð sameinda og AI-aðstoðar líkanagerð.“ Hún kynnti að hún vonast til að byggja upp sérstakan glerefnisuppbyggingar-virkni samskiptavettvang sem samþættir undirbúning með mikilli afköstum, AI-aðstoðar líkanagerð og sannprófun á uppbyggingu á „15. fimm ára áætlun“.
