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早在1964年，王淦昌就提出了激光引发氘核出中子的想法，这也是他最为满意的一项研究。这一想法在当时是一个全新的概念，该想法后来还引出惯性约束核聚变的重要科研题目。惯性约束核聚变一旦实现，人类将彻底解决能源问题。1987年6月，“神光”激光核聚变实验装置建成。
1978年9月，王淦昌回到原子能研究所刚刚两个月，就组织以王乃彦为首的18位自愿报名的同志，建立了强流粒子束实验室。1981年建成一台1兆伏强流电子加速器，不仅当时是国内首创，在国际同类加速器中也处于先进水平。
然而国际国内电子束聚变的前景都不太乐观，正值决定研究方向的紧要关头，八十多岁的王淦昌亲自去图书馆查阅大量资料，做了深入的分析和研究，以其敏锐的科学洞察力及时把研究方向转向氟化氪激光聚变研究。他亲自参加研究方案的制定，对关键技术开展预研。1996年1月，激光输出能量达到了276焦耳，后来又达到四百多焦耳，使我国准分子激光研究步入了国际先进行列。
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