王乃彦
性别:
男
获奖年度:
2003
获奖奖项:
科学与技术进步奖
获奖学科:
物理学奖
工作单位:
国家自然基金委员会
王乃彦,物理学家,1935年11月生于福建省福州市。1956年毕业于北京大学技术物理系。1956年至1959年在中国原子能研究所7Mw的重水实验核反应堆上从事中子能谱和中子截面的测量,1959年至1965年在前苏联杜布纳联合核子研究所快中子脉冲反应堆上从事中子物理研究。1965年回国后分配到核工业工程物理研究院从事核试验中近区物理测试,担任过组长、室主任。1979年调往核工业部原子能研究院从事粒子束聚变和激光聚变的研究,历任组长、室主任、所长、副院长、院科技委主任、核工业总公司科技委副主任、核工业研究生部主任、国家自然科学基金委员会副主任、国家863高技术八领域专家委员会顾问、863领域804-6专项的课题负责人。在国内外学术组织中担任了一些领导职务,现任中国原子能科学研究院研究员、中国核学会理事长、中国物理学会副理事长、1998年至2000年任太平洋地区核理事会副理事长、2000年至2002年任太平洋地区核理事会理事长、2002年至今任该理事会选举委员会主席。他曾积极地参与和组织2002年在我国深圳举行的第十三届太平洋地区核能大会,任大会组委会主任。他曾和现任的德国物理学会理事长,著名的激光等离子体物理学家Sauerhrey教授共同主持了2002年中德激光与等离子体相互作用上海研讨会。1993年当选为中国科学院院士,现任中科院数理学部常委。
早在上世纪五六十年代,他和他的同事们建成了我国在原子反应堆上第一台测量中子能谱和截面的中子飞行时间谱仪,测量了中国第一批中子核数据,在前苏联杜布纳联合核子研究所期间,在Tb和Yb等稀土元素的同位素的中子截面测量中首次发现了一些新的中子共振峰,并测量了Yb171”和Yb173的能阶分布和强固函数,完成了多项国际先进水平的研究工作,并在比利时召开的有关中子和物质相互作用的国际会议上发表。
1965年回国后,在工程物理研究院工作中,领导和参加了核武器试验中极其重要的11种近区物理测试项目,为核武器的设计和改进提供了重要数据,他用许多核物理的实验方法创建了多种新型的探测技术以满足核武器实验中物理测试的要求,为了提高测试数据的精度,他花费了很大的精力和时间去解决测试数据的反演和解卷积问题,使得在远距离测量站,而且经过各种电缆线和探测器记录到的数据能够回推到爆心,反映核武器固有的性能和参数,使我国核试验近区物理测试技术的水平有了质的提高。
1979年他被调往核工业部原子能研究所,参加由王淦昌院士倡议和亲自领导的粒子束聚变研究,他具体负责和领导了1MV、80kA、100ns强流电子束加速器的物理设计和安装调试。他提出采用隔级触发高压冲击电压发生器中的球隙,并在前三级同时采用外触发,获得了非常稳定的冲击电压发生器的电压输出,并在1981年建成我国第一台水介质的低电压大电流电子束加速器,其全面指标达到了国际先进水平。加速器建成后立即投入了强流电子束和物质相互作用的研究。从1983年开始,他领导的实验室采用激光阴影照相,电子束在靶中产生的冲击波平均速度测量,x射线二极管测量等离子体温度和离子飞行时间法测量等离子体温度等方法,证明了强流脉冲电子束在靶上的能量沉积的增强倍数只有3~5倍,达不到100倍。这一研究结果和美国国立圣地亚实验室的结果相符合。中、美的实验结果证明了电子束聚变是没有前途的,完全否定了日本大阪大学的结论。在国际同行中,他们的实验安排最精巧,测量方法种类最多,而且最简单可靠,并得到国际同行的赞扬。
他带领研究生在国内首次开展强流电子束在低气压中性气体传输中空间电荷中和电流磁场中和的物理机制研究、聚焦型强流电子束二极管中电子束箍缩过程的研究、阴阳极材料及阴阳极等离子体对电子束箍缩影响的研究,这些研究成果得到国际同行的高度评价。1986年,第二届国际粒子束聚变及其相关技术会议在日本长岗举行,他应邀在大会上做特邀报告。
1984.年他的科学研究方向从粒子束聚变转变为强流电子束泵浦的氟化氪激光惯性约束聚变。他领导和参加了六束角多路百焦耳级高功率氟化氪准分子激光装置的研制,完成了该激光系统的总体物理设计,包括从种子光源到预放大器、主放大器、靶室各环节的物理参数和技术要求,并于2001年高质量地建成了一台百焦耳级的KrF激光装置,该装置有6束激光,每束激光时间宽度为23ns,总能量为125J,靶点功率密度为8×1012W/cm2,能量信噪比为104,功率信噪比为105,焦点直径为290μm,能量稳定性好,泵浦的电子束电压、电流的涨落小于5%,激光输出能量涨落小于10%,每15分钟就可以放一炮,该装置运行稳定,重复性好,其各项指标都达到同类型国际装置的先进水平。它的建成对于在我国开展短波长激光核聚变及其与等离子体相互作用、超短超强激光的放大具有重要的意义。
他出版的著作有《聚变能及其未来》,作为主编出版过《新兴的强激光》,与他人合作出版了《中子源物理》。
他曾获国家科技进步三等奖1项,部级科技进步奖一等奖1项,二等奖2项,国防科工委科技进步一等奖l项,二等奖2项。
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