前几天“新闻组”引用报道了蘑菇院流体物理研究所（一所）的大玩具“聚龙一号”。当时那个贴中很多人都说，新闻里面每个字都认识，但是合在一起却不知道什么意思。可能大家最想知道并不是它的具体原理和参数，而是它的用途及对于中华家的意义。
本人由于经常积极参加一些学术报告会议，对这套装置有所耳闻。基于自己的理解，在这贴中为大家做一个通俗的解读。

先说一下本贴预备要科普的几个方面，及更新的计划。
1）简述“聚龙一号”及类似装置的原理和用途
2）为什么要研究动态压缩科学？（军事、科学）
3）动态压缩科学的实验装置和加速能力（超高速发射技术）
4）“聚龙一号”与同类装置之间的比较
预计在一周之内更完以上内部，大约每晚10点半左右更新一部分。
每部分都不会写得太多，LZ水平有限，知道的就这么点。#(呵呵)

再说一下信息来源。
本贴中所有文字和图片等信息均来自于公开的学术报道和网上资料，再结合LZ自己的理解。
贴中尽量不会去讨论敏感的科技话题。但既然是科普蘑菇院的玩具，在一般人看来可能都会觉偏敏感。
LZ只想请很多连涉密资料的封面上会写些什么都不清楚的人，不要张口闭口就“可能会泄密”。
LZ不是涉密人员，根本接触不到国家秘密。

1）简述“聚龙一号”及类似装置的原理和用途
“聚龙一号”（PTS）以及美国的“Atlas”、“Z 机器”、俄罗斯的的类似设备（不要问LZ它叫什么#(狂汗)）都被称作为“Z箍缩”装置。图片是LZ前两天照的。请原谅照片的渣画质。
地点是湘潭。第十三届中国物理力学会议。有来自全国相关单位的约250名研究者参加。
顺便说下，“物理力学”这个学科是 钱学森 老先生提出和创立的。主旨简单来说，就是从微观的物理角度来研究和解决宏观的力学问题。

“Z箍缩”顾名思意，就是沿着Z轴（竖直方向）向中心压缩物质的装置。这是动态压缩科学实验装置的重要成员。
为什么要用实验装置来对物质进行动态压缩呢？
研究的意义会在下一节较详细地介绍。这里只要知道这对（蘑茹）武器物理极端重要就对了。
在蘑菇禁试的条件下，只能在实验里模拟蘑菇弹中的各个过程。

电流会全部汇聚到整个装置的中心，就是图中这个“钨丝阵”上。（图片变形了，原图高低方向没有这么长的。#(汗)）超强大的电流通过这样细的钨丝会产生什么效应呢？
一是大家在高中就学习过的，电磁感应。
高中的时候我们就知道，当两条电线中通有同方向的电流时，电磁感应或者说洛伦兹力等效应会让两条电线相互吸引和靠近。
那但里有N条电线，他们两两之间都会因超强电流来相互吸引。
结果很容易想像，它们会因为相互吸引而同时向中心靠拢。

另一种方式其实跟“钨丝阵”有点像，就是把丝阵换成一个铜的圆桶。当时听报告忘记照相了。
钨丝很细，大家都知道电线越细时电阻就越大，升温发热就越厉害。钨丝会被超强电流“烧”成等离子体，但是用铜的套筒就不会。
但是铜套筒中的沿Z轴的箍缩作用还是存在的，结果是它会被压缩，半径减小。
在实际实验中铜套筒内部还会再放一个半径更小的铜套筒。
外围的铜套筒被压缩和加速后会碰撞并入挤压内圈的铜套筒。
结果经过复杂的冲击波作用，内圈那个铜套筒的内侧会出现崩裂。
大家是不是觉得很绕？
简单类比一下吧，这跟以前的碎甲弹打坦克的过程在很相近。
碎甲打中坦克的外侧装甲后爆炸，经过冲击波作用后，坦克的内侧装甲会崩裂出一块，毁伤车内的人员和装备。[图片]而这里不是靠爆炸，是靠碰撞。
外围套筒碰撞内圈套筒时也产生冲击波。
后面过程就是一样的了。
学术上，这个现象被称为“层裂”。即有一层物质开裂并飞出去了。

钨丝阵、铜套筒、方块块，这些东西有什么用呢？
还是留在下两节再给大家介绍吧。
这里只简单说一下。
铜套筒的过程像蘑菇武器“初级裂变”里面的一些过程。
钨丝阵的过程像蘑菇武器“次级聚变”里面的一些过程。

2）为什么要研究动态压缩科学？
想必大家最好奇的就是为什么要建这样的一些装置，他们又可以用来回答些什么问题了。
LZ将从军事应用研究和科学研究这两个角度来简单地说说研究动态压缩科学的意义。
军事上，常规武器的各种打击效应，像爆炸、穿甲、碎片碰撞等等都是跟动态压缩科学密切相关的。
但总的来说，动态压缩科学研究最迫切、最深入的还是在蘑菇的相关科学和工程研究之中。
为什么呢？常规武器里面要是有科学理论上搞不清楚的问题，大不了拉到靶场上去炸几发，看看试验效果是怎么变化的，然后改进方向大概也就知道了。
但是现在蘑菇禁试了，蘑菇弹里面搞不清楚的问题可没办法去试验。而且相比于常规武器，蘑菇中的压强大约要高近1000倍，内部结构的复杂程度更不必说。这种情况下现在连非常有效的测试手段都没有齐备，就是真拉去炸了，很多问题仍然是说不清楚的。
所以必须通过科学的研究方法，在实验室中各种精确控制的条件变量下去研究。
因此，动态压缩科学研究是中国蘑菇院，美国洛桑.阿拉莫斯、劳伦斯.利弗莫尔、圣地亚这三大武器实验室，俄罗斯实物院、技物院以其他大流氓的相关机构的中心任务之一。

武器里面有哪些基本的科学问题到现在都没有弄清楚呢？LZ所知不多，就说一个吧。
比如极高压强、极短时间条件下材料的损伤和断裂问题。
这个是世界性难题。现在全世界的相关研究人员都在攻关。但几十年应该说相对于其它突飞猛进的学科，这个领域的进展是缓慢的。
为什么呢？难就难在“极高压力、极短时间”。
怎么制造这个条件？
得要动态压缩加载技术，所以现在发展起了各式各样的超高速发射技术。但总的来说离武器里面的实际状态还差得比较远。这个方面LZ会在下一节做较详细的介绍。
怎么测量这个条件下的材料演化？
得要超高速测量技术，这也发展了很多技术。但也还离真正认识清楚损伤断裂的问题较远。
怎么根据测量结果知道内部演化？
得靠数值建和模拟了。别看现在像有限元之类的方法好像什么宏观问题都能算，分子动力学之类的方法好像什么微观问题都能算。一遇上这种问题，都得歇菜。因为这个问题是从原子尺度一直跨越到宏观尺度的，中间每个尺度都必须要弄清楚。
其它各种方法也都在发展之中，但都还有很多问题。

这些损伤与断裂的知识在武器中有什么用处？
举个例子，武器外面有一层壳，这层壳显然最后是会破裂掉的。但是如果它破裂得越晚，里面的反应就会越充分，中子的利用率越高，释放出的能量也就越高。[图片]那怎么才能让它尽量晚地破裂呢？
首先得知道它是怎么个破坏法才行吧？那就要靠科学研究了。
只有知道了从哪里开始破裂，才可能有针对性地，或者说有预测性地去强化那些地方。
这也就是在学术上常说的“理解机制 --> 预测演化 --> 控制结果”。
这是一个逐渐深入的过程。
现在嘛？基本还处在第一阶段上。

当然了，我们现在都知道了，大蘑菇里面其实是两个球，而不是莫兰德猜测的一球一柱。
这是网上随便搜的W87结构示意图。只是示意图而已，大家别想多了。[图片]就如图中所写，小蘑菇被称为“初级”，也可以称为“扳机”；大蘑菇被称为“次级”。
这就是一个能量放大的过程，用较小的能量去诱导更大能量的释放。
从初级外面的炸药开始。
炸药的能量比初级小，它怎么有办法点燃初级呢？
就靠向心的动态压缩，把初级压到裂变临界条件之上，然后初级就可以放能了。
初级通过X射线把放出的能量尽量多地传给次级。
X射线又对次级进行一次向心压缩，把次级压到临界条件之上，然后次级就可以放能了。
外面有层屏蔽壳，在高能中子辐照下可以变成另一种核元素，然后第三次放能就出现了。
也就是大家平时听说的“三相弹”。

现在大家都应该了解了吧，动态压缩在这里有举足轻重的作用。
而且压强是在几百GPa到TPa量级，也就是几百万到上千万倍的大气压强。
这时候材料的力学响应早就跟常温常压下不一样了。
如果不能精确预测材料的响应，那就不敢放开手脚来设计，只能留下各种工程余量。
但是如果哪个大流氓能比其它大流氓预测得更准确些，那他家的蘑菇就可以做得更小些。
大家基于此意会一下，应该就能感受到动态压缩科学在蘑菇方面的重要性了。

这里不论是用激光“发射”或者变轨垃圾，还是硬扛太空碎片，都是跟动态压缩科学和超高速发射技术密切相关的。
目前激光在最优化的设计情况下可以把小样品发射到15km/s。
这个过程其实很像火箭，靠的是反冲。
火箭是燃料燃烧后喷出，形成反冲力向前推进。
激光发射就是把样品本身烧起来，打出的等离子体向后喷出，推动剩余的样品向前加速。
但是其实直接烧蚀样品时效率不高，一般只能加速到2-6km/s，实验室里面打高速时不是这样玩的。
但是激光发射垃圾时似乎又只能直接烧蚀。而且垃圾比实验样品大，速度就更上不去了。还需要再研究吧。
硬扛微小碎片，那首先得在实验里面发射出高速弹弹丸后才能做实验吧？
而且发射都还相对容易，怎么想办法防护得住就难了。
点到为止，这里LZ就不展开讲了。#(勉强)