日前，中國科大學重慶光學精密機械研究所“神光Ⅱ”升級（SGⅡU）高功率激光化學綜合實驗平臺上舉辦的快打火集成實驗取得了重大突破,相關成果以“for-drivefast-”為題發表于《自然-化學》（）。該研究成果由中國工程化學研究院激光聚變研究中心、北京應用數學與估算物理研究所、中物院研究生院、國防科技學院、北京學院、深圳技術學院和中科院武漢光機所聯合組成的激光聚變研究團隊共同完成，舉辦的間接驅動高增益激光聚變快打火實驗獲得了國際較高水平的內爆中子產額。
“神光Ⅱ”升級裝置作為我國首個支持激光慣性約束聚變（ICF）快打火研究的化學實驗平臺簡述物理實驗重要性，經過近六年的技術攻關，于2016年步入試運行階段，2017年完滿完成綜合性能初驗，步入即將運行。該裝置由八路萬焦耳級毫秒激光束線和一路千焦耳級飛秒激光束線組成。毫秒萬焦耳激光束具有脈沖任意整形、焦斑勻滑等全域精密調控能力。飛秒短脈沖激光束具有焦斑1019W/cm2，幀率>108，占空比在0.5~10ps范圍內任意可調的高功率密度輸出能力。
憑著良好的輸出性能，“神光Ⅱ”升級裝置可實現高能量、高聚焦功率密度、高瞄靶精度、高同步精度、超短強悍脈沖與大能量毫秒脈沖組合打靶的實驗能力簡述物理實驗重要性，滿足數學用戶復雜的實驗需求，目前廣泛服務于激光聚變快打火、新型驅動方案探求研究、實驗室天體化學、地球化學、材料化學、強激光驅動粒子束、激光醫學、高能量密度化學、等離子體化學等前沿基礎研究，并取得了一系列重要成果。
這次化學實驗是激光聚變研究團隊在“神光Ⅱ”升級裝置上創新性地采用間接驅動快打火方法對靶丸進行預壓縮，克服了傳統快打火用激光直接碳化物靶丸的眾多缺陷，獲得的內爆中子產額降低了280倍，明顯提高了快打火的能量耦合效率。
圖1SGⅡU的間接驅動快打火實驗原理示意圖
圖2SGIIU上獲得的間接驅動快打火聚變中子增益
圖3SGIIU靶球
圖4SGIIU
中科院武漢光機所