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彭翰生,1937年出生于山东省济南市。1962年清华大学电机系毕业,此后一直在中国工程物理研究院工作。先后从事加速器技术、脉冲功率技术、激光惯性约束聚变实验物理、高功率固体激光技术和超强超短脉冲激光技术及其在前沿科学中的应用等方面研究。1982年至1984年赴美国康奈尔大学等离子体研究实验室做访问学者。历任研究室主任、研究所副总工程师、研究院副总工程师、高温高密度等离子体物理国防科技重点实验室主任、某大型固体激光工程指挥部总指挥、国家“863”计划410主体专家组成员、416主体专家组成员、先进防御技术领域专家委员会委员,现任先进防御技术领域专家委员会顾问、“强激光与粒子束”杂志副主编和“中国激光”杂志副主编、高温高密度等离子体物理国防科技重点实验室学术委员会副主任。
一、建成300TW超强飞秒脉冲钛宝石激光
超强超短脉冲激光可以在实验室中产生其他手段无法企及的极端物态条件,类似天体内部或核爆炸时才有的状态,受到发达国家和国际科技界的高度重视。彭翰生提出建议,并任项目和主要技术负责人,经三年努力,2004年初在中国工程物理研究院建成超强飞秒脉冲钛宝石激光,SILEXI。建成后,装置常年为诸多强场物理前沿科学实验研究运行打靶,并不断完善和提高,技术指标和综合性能达到国际领先水平,是当今国际上稳定运行功率最高的飞秒激光器,赢得了很高学术声誉,吸引了国内外数十位著名科学家进行合作研究,取得多项创新科研成果,如激光等离子体尾场加速电子实验,电子能量高达500兆电子伏以上。日本田岛教授(因在该领域的杰出贡献曾获2005年诺贝尔物理学奖提名)在2006年实验后评价到:“在中国工程物理研究院SILEXI这台世界最高功率的飞秒激光装置上进行的国际合作实验已经展示了激光等离子体加速的新特征。……这一成就将会提供紧凑的加速器和辐射源,使广泛的科学领域受益。”在多项关键技术方面做出创新性成果。在国际上首次对大型钛宝石激光光束近场进行超高斯整形,并使用像传递技术,获得了高于国际同规模装置的稳定输出功率,运行功率超过300TW;首创了简便实用的时空监测精确光栅调整法,获得近付氏变换极限的压缩脉宽和优于国际同类装置的焦斑;国际上首次在数百太瓦飞秒激光装置上成功使用可编程声光色散滤波器控制光谱,脉冲压缩至26fs,在国际同规模装置中脉冲最窄;建立了大口径聚焦离轴抛物镜精确安装调整新方法;建立了一种折射率匹配的大口径钛宝石晶体包边工艺,有效抑制了横向自发辐射。
二、研制新一代激光聚变高功率激光器
激光聚变是国防科研、未来洁净能源和科技创新的重要领域。1996~2002年他任某项目工程指挥部总指挥,组织研究、设计和建造新一代巨型高功率固体激光装置。在分析和总结国际先进经验和科技成就的基础上提出了具有重要指导意义的工程设计原则,如此种激光装置将要常年为物理实验研究提供打靶运行,必须按用户装置需求设计的原则;为提高单位通光口径的激光输出能量,必须对所有光学元件进行全寿命和全洁净流程管理的原则等。组织研制出新一代激光装置的核心部件大口径八光束组合式激光放大器模块和无干扰大电流能源系统。
三、激光聚变实验室建设和激光等离子体实验研究
1992~2005年任“高温高密度等离子体物理国防科技重点实验室”主任,负责实验室建设和发展,在历次国内同类实验室评审中,均名列前茅。组织激光惯性约束聚变实验研究,获得重大进展。2000年在神光II激光装置上进行直接驱动内爆物理研究,打靶实验,热核中子产额达4×109,高于国际同类装置实验水平。
四、开创我国X射线激光研究领域
他是我国X射线激光研究领域的开创者之一。20世纪80年代末,他提出建议,并组织开展利用激光等离子体为增益介质产生软X射线激光的实验研究。1988年在星光激光装置上成功演示俄歇效应泵浦的XeIII短波长激光增益,是我国首次利用激光等离子体获得短波长激光。又于1990年在神光I激光装置上演示类氖锗激光增益,是我国最早的软X射线激光。1995年利用预脉冲技术在星光II激光装置上仅用40J泵浦能量就得到类氖钛激光增益,是当时国际上的最低泵浦能量。1996年在国内首次成功地演示了软X射线激光背影静态成像技术。
鉴于在激光聚变实验物理研究和超强激光技术发展方面所作出的杰出贡献,彭翰生获得2008年国家科技进步奖一等奖1项,先后获得国家科技进步奖二等奖3项、部委及军队级科技进步奖一等奖3项。他有3项专利,发表了70多篇文章,指导过2位博士后、7位博士研究生和8位硕士研究生。
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