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大尺寸高性能激光钕玻璃批量制造关键技术及应用

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登记号:G20173154

所属行业:制造业

学科分类:

关键词: 激光钕玻璃 批量制造 连续熔炼 包边 激光惯性约束聚变

绿色分类:其他资源效率提升;

  • 基本信息
成果名称: 大尺寸高性能激光钕玻璃批量制造关键技术及应用
成果登记号: G20173154 学科分类:
绿色分类: 其他资源效率提升; 项目关键词: 激光钕玻璃  批量制造  连续熔炼  包边  激光惯性约束聚变
推荐单位:

中国科学院上海光学精密机械研究所

成果所处阶段: 成熟应用阶段
合作方式: 成果所属行业: 制造业
国家/地区: 上海 知识产权: 发明专利,其他
简介: 点击查看
该项目属于特种功能材料领域,代码4306045。 激光钕玻璃是激光惯性约束聚变(Inertial Confinement Fusion,简称ICF)装置的核心材料,提供了ICF装置95%以上的激光能量,属于该领域的战略材料。美国为建造NIF装置(世界最大ICF装置)组织国际顶级光功能玻璃企业HOYA(日本)和SCHOTT(德国)经6年攻关于2001年掌握了激光钕玻璃连续熔炼技术,研制了3072片大尺寸连熔激光钕玻璃。激光钕玻璃连续熔炼技术被誉为美国NIF装置七大奇迹之首。NIF装置主要用于核武器模拟研究,因涉及国家安全,国外对我国实施激光钕玻璃及其制备技术的无限期禁运。 激光钕玻璃需满足多达20余项性能指标,其连续熔炼技术是国际上公认难度最高的光功能玻璃制备技术之一,必须包括除羟基和除铂等特殊工艺。 为满足国家重大战略需求,实现我国ICF装置建设所需大尺寸激光钕玻璃的批量制造,2002年以来,在国家重大科技专项等项目支持下,历经12年攻关,突破了以连续熔炼为核心的大尺寸高性能激光钕玻璃批量制造系列关键技术,自主研发了关键设备,实现了激光钕玻璃批量制造,1000余片大尺寸钕玻璃在 “神光”系列装置得到应用。主要技术发明点如下: 1. 大尺寸激光钕玻璃批量制造集成技术:实现了大尺寸(最大810mm×460mm×40mm)激光钕玻璃批量制造涵盖的连续熔炼、包边、检测技术的集成,研发了相关设备,批量制造的激光钕玻璃性能指标达到或优于国外同类产品,保证了钕玻璃元件的增益一致性和装置应用可靠性。 2. 激光钕玻璃连续熔炼技术:突破了钕玻璃连续熔炼过程中的关键单元技术难题,自主设计并建成了大尺寸激光钕玻璃连续熔炼线,实现了单元技术集成,连熔钕玻璃部分关键指标优于国外同类产品。 3. 激光钕玻璃包边工艺技术:自主研发了包边胶、包边玻璃,研究形成了一套完整的激光钕玻璃包边工艺。包边后钕玻璃经受了“神光”装置4000余发次在线运行考验,确保了装置长期稳定运行。 4. 钕玻璃特性检测技术:发明了激光钕玻璃和连续熔炼线关键材料痕量杂质分析、激光钕玻璃剩余反射率检测、铂颗粒检测等技术,保证了批量制造钕玻璃的质量和优异性能。 本项目已通过中国科学院组织的科技成果鉴定,鉴定委员会认为:“以连续熔炼技术为核心的大尺寸高性能激光钕玻璃批量制造是一项十分复杂的系统工程,创新性强,整体水平达到了国际先进,部分指标国际领先,为国家科技重大专项提供了核心关键激光材料,打破了国外封锁,取得了显著社会、经济效益,对保障国家安全、开发聚变能源、开展基础科学研究均具有重大意义。” 本项目研制的1000余片大尺寸激光钕玻璃在“神光”系列ICF装置中得到应用,满足了国家重大战略需求,同时形成了持续增长的国际影响力。获得9项授权发明专利、3个行业标准、1部专著、51篇论文,近三年新增产值1.29亿元、利润2090万元、税收522万元。 本项目打破国外封锁,在全面禁止核试验的背景下,是我国在ICF研究、核安全领域始终保持国际先进的重要支撑,也为设计中的我国最大ICF装置所需数千片钕玻璃的研制提供了重要技术储备。
姓名: 孙明皓 性别:
出生日期: 职务:
国籍(地区): 联系地址:
电子邮件: mhsun@siom.ac.cn
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