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在负责303EMG实验电磁炮的研制过程中,潘垣提出了具有独创性的技术方案,即电磁箍缩炮(前级)与电磁轨道炮(主炮)相串级的全电磁炮方案,1988年完成研制与发射实验,指标达到:弹丸质量30.2克,出膛速度3公里/秒。专家鉴定认为:“这一指标已达到美国八十年代初中期水平,与西德、英、日等国近期水平相当。303EMG实验电磁炮的发射成功,使我国电磁发射技术进入了国际先进行列,标志着我国电磁发射技术方面开辟了一个重要领域,并为我国战术电磁炮的研究奠定了基础。”1989年,该项成果获中科院科技进步一等奖。

潘垣负责并系统地研究了补偿脉冲发电机CPA(Compulsator),已完成两台不同机型的研制,一台为25MW被动CPA,已用于连发实验电磁炮;另一台为10MW串级补偿CPA,是根据他提出的串级补偿思想而研制。后一型CPA的脉冲电流增益高出美国同类装置近2个数量级,且具调幅调频功能,不仅紧凑小型,且可依靠剩磁自激起励。这项成果已获中国专利优秀奖。该成功受到中国军方的高度重视。

早在上世纪六十年代的时候,中国就对激光炮等武器萌生了兴趣。激光武器研究是中国早期反弹道导弹640工程的一部分。激光子工程“640-3项目”由中国科学院上海光学精密机械研究所负责。640-3工程旨在研制大功率激光发生器,以拦截弹道导弹以及高空航天器。虽然中国于二十世纪八十年代前后取消了640项目,但到1979年的时候,其又再度重启激光武器发展项目,并将之纳入863高科技发展项目。

二十世纪八十年代,中国开始研究高能激光(HEL),并取得了两项重大进展:自由电子激光(FEL)和化学氧碘激光(COIL),这符合反卫星武器系统的规格要求。同时,中国也在研制功率较低的激光系统,但据信这种激光系统无力拦截外大气层物体。

1985年,自由电子激光发生器的研究项目在中国工程物理研究院上马。中国首个自由电子激光器“曙光一号”于1993年研制成功,由中国工程物理研究院西南流体物理研究所承担设计工作。曾主持研究线性加速器的中国科学技术大学,也于2003年或许更早,开始了自由电子激光器的研究。20世纪80年代,中科院大连化学物理研究所最早开始了化学氧碘激光器的研究。1993年,大连化学物理研究所进行了化学氧碘激光器的测试,结果显示受测激光器可击杀140米之外的目标。

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