“金乌乙型”项目组所在的实验区迅速被设备、线缆和堆积的资料填满。空气里混着激光器冷却液的淡味、新电路板焊接的松香,以及浓重的咖啡气息。
团队首先聚焦于核心驱动器——高能激光脉冲系统。眼下的关键任务是确定激光脉冲的最佳频率。
这个数字不能随意设定。脉冲频率如同敲击燧石的节奏:太快,前一次冲击的能量尚未吸收,后一次就跟上,可能引发干扰甚至内爆不对称;太慢,则能量利用率低,达不到所需的峰值压力与温度。它必须精确匹配靶丸的物理特性、激光能量以及内爆过程的动力学。
王涵、林翰、雷永强和郭逸,与十几位激光物理与等离子体专业的博士围在拼起来的长桌边。桌上铺满打印的文献、写满公式的草稿纸,以及连着大型显示器的终端。
“找!把所有关于高能激光与物质相互作用、尤其是惯性约束的论文找出来,NIF、LMJ的公开数据哪怕只有边角料也都整理出来!”王涵下令。
团队立即通过加密信道访问国内外学术数据库。这是一项繁琐且考验鉴别力的工作:公开文献往往含糊其辞,关键数据被模糊处理甚至误导。他们必须在字句与图表间拼凑出接近真实的物理图像。
林翰在这方面尤为敏锐。他能快速阅读海量文献,并依据有限条件反向推导可能的真实参数范围,再用数学模型验证筛选。
“这篇NIF 2018年的报告,”林翰指着屏幕,“提到了特定脉冲形状下获得较高中子产额。虽然没有直接给出频率,但根据他们的激光器参数和靶丸尺寸,我反推最优脉冲间隔可能在8到12纳秒之间。”他在笔记本上快速计算着。
“8到12纳秒?”雷永强摸着下巴上的胡茬,“范围太宽了,相当于频率在80到125兆赫兹之间浮动。咱们的验证平台没法承受这么宽范围的试错。”
郭逸更关心靶丸的响应:“频率不同,能量沉积速率和靶丸烧蚀产生的等离子体动力学就不同,这会直接影响向内压缩的对称性。我的多层复合靶丸结构在不同频率下的表现可能天差地别,我需要更精确的输入。”
王涵盯着白板上的激光脉冲与靶丸相互作用示意图,物理直觉告诉他,最佳频率必定与靶丸材料的某种本征振荡模式,或等离子体形成过程中的关键时间尺度相关。
“不能完全依赖别人的数据,”王涵最终说,“他们的装置参数、靶丸设计和我们的目标不同。我们必须建立自己的模型,进行自己的模拟。”
他转向林翰:“林工,你负责构建脉冲频率与内爆对称性、能量吸收效率之间的理论模型,重点考虑等离子体临界面的形成演化,以及瑞利-泰勒不稳定性在不同驱动频率下的增长。”
“明白。”林翰应声,手指已在键盘上敲击。
“雷工,”王涵看向雷永强,“你带激光组根据林翰模型给出的范围,先搭建一个参数可调的单路激光测试平台。不追求能量,只要精确控制和测量。”
“没问题!精确控制我们在行。”雷永强拍拍胸口。
“郭工,”王涵对郭逸说,“你根据林翰推算的频率范围,先制备几批针对特定频段优化的初级靶丸样品。我们需要实物验证模拟。”
“交给我。”郭逸扶了扶眼镜,目光已投向材料制备实验室。
分工明确,团队再次高效运转。
接下来的几天,实验区充斥着各种声响:林翰角落的键盘敲击声与偶尔激烈的讨论;雷永强那边的仪器嘀嗒、粗声交谈与电路问题引发的抱怨;郭逸领域相对安静,但电子显微镜与磁控溅射设备的低鸣,以及他对着材料结构图的低语,也构成独特的背景音。
王涵则像海绵般吸收各方信息,在理论、模拟与实验准备间不断切换。他时而与林翰争论边界条件,时而查看激光器状态,时而了解靶丸进展。
几天后,林翰的初步模型完成。屏幕上一条复杂曲线显示内爆压缩效率随激光脉冲频率的变化——曲线并非单调,而是在几个特定频率出现明显的“共振峰”。
“看这里,”林翰指向其中最尖锐的峰,“模型显示,当脉冲频率与靶丸烧蚀等离子体振荡的某个特征频率耦合时,能量吸收效率显着提升,内爆对称性也更好。这个频率点大约在95兆赫兹,对应周期约10.5纳秒。”
“95兆赫兹……”王涵凝视峰值,“雷老师,测试平台怎么样了?”
“搞定!就等指令了!”雷永强喊道。
“郭工,靶丸呢?”
“第一批针对90-100兆赫兹频段的样品已备好。”郭逸递来一个指甲盖大小、极其精密的样品盒。
“好!”王涵深吸一口气,“第一次验证实验,目标频率95兆赫兹,开始准备!”
实验区内,众人屏息。雷永强亲自操作,将微型靶丸精确固定在真空靶室中心。激光器充电发出低沉嗡鸣。
“能量稳定!”
“频率锁定,95兆赫兹!”
“靶丸定位完成!”
“真空度达标!”
“三、二、一……发射!”
一道不可见却蕴含巨大能量的激光脉冲,以每秒九千五百万次的频率射向那颗微小靶丸。
高速摄像机记录瞬间影像,各类探测器捕捉产生的X射线、中子与等离子体信号……
数据涌向林翰的终端。他快速处理,屏幕上实时浮现实验数据点与模拟曲线的对比。
几分钟后,林翰抬头推了推眼镜,脸上掠过一丝罕有的兴奋:“实验数据与模型预测的共振峰位置吻合度达92%。能量吸收效率比偏离该频率时提升近40%。”
“漂亮!”王涵握拳一挥。团队响起一阵低低的欢呼。
这仅是第一步,距离真正聚变点火依然遥远。
“继续!”王涵压下心头的激动,“扩大测试范围,验证其他共振点,优化脉冲形状——我们必须彻底掌握这种‘心跳的节奏’。”
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