基于闪烁体探测器的稠密等离子体焦点装置脉冲中子测量

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作者 郭兆言 高泰 +3 位作者 肖金水 陶明锐 李洪涛 马勋 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第4期121-126,共6页

研制了用于稠密等离子体焦点(DPF)装置中子产额和时间分布监测的闪烁体探测器,通过仿真模拟闪烁体透出光子随厚度的变化曲线确定闪烁体的尺寸参数,并采用相对标定获得该探测器的中子探测灵敏度。根据Monte-Carlo方法模拟了实验环境下的... 研制了用于稠密等离子体焦点(DPF)装置中子产额和时间分布监测的闪烁体探测器,通过仿真模拟闪烁体透出光子随厚度的变化曲线确定闪烁体的尺寸参数,并采用相对标定获得该探测器的中子探测灵敏度。根据Monte-Carlo方法模拟了实验环境下的中子散射分布,并根据探头的线性范围等因素设计实验布局。利用研制的闪烁体探测器对自研的DPF装置的D-D脉冲中子产额和时间波形进行了测量,并对测量结果进行了分析和讨论。测试结果表明:设计的闪烁体探测器测试获得DPF装置产生的硬X射线及中子波形,两者峰值信号时间差与2.45 MeV中子飞行时间相当,中子脉宽约百纳秒。 展开更多

关键词 稠密等离子体焦点 塑料闪烁体探测器 中子飞行时间 中子产额 灵敏度

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稠密等离子体焦点二维模拟 被引量：1

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作者 欧海彬 段书超 +5 位作者 王刚华 肖金水 何佳龙 谢龙 肖波 阚明先 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期85-90,共6页

为了探究稠密等离子体焦点装置内等离子体层的运动规律以及相关设计参数的影响,利用自主开发的FOI程序对Mather型放电室结构下的等离子体层加速过程、焦点形成过程进行二维磁流体力学仿真,得到了与美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室可见光... 为了探究稠密等离子体焦点装置内等离子体层的运动规律以及相关设计参数的影响,利用自主开发的FOI程序对Mather型放电室结构下的等离子体层加速过程、焦点形成过程进行二维磁流体力学仿真,得到了与美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室可见光实验图像相似的结果。同时,研究了装置的不同充气气压、电流幅值、阳极半径和阴阳极间隙对等离子体层轴向加速过程和箍缩效果的影响。计算结果表明,等离子体层会以一定的弧度沿径向压缩气体,这是引起腊肠不稳定现象的原因之一;等离子体层的轴向运动速度与装置充气压力的平方根成反比,与施加的电流成正比,与装置的阳极半径成反比;增大电流的同时需要延长装置阳极的长度,使箍缩发生在电流达到峰值的时刻;阴阳极间隙的大小对阳极附近等离子体层的轴向运动过程影响不大。 展开更多

关键词 稠密等离子体焦点 磁流体力学 等离子体层 箍缩

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用脉冲激光全息干涉术测量稠密等离子体电子密度分布 被引量：10

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作者 丰善 王淑岩 +4 位作者 王国志 郝志琦 陈智 李文洪 郑志坚 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第11期1339-1342,共4页

利用脉冲激光作为探测光源 ,采用全息双曝光法对激光惯性约束核聚变高温高稠度等离子体的诊断 ,开发了原理上全新的诊断方法 .打靶主激光与探测激光实现严格同步 Δt≤ 1 0 - 11～ 1 0 - 10 s,可获得高空间分辨率 Δδ≤ 1 μm等离子体... 利用脉冲激光作为探测光源 ,采用全息双曝光法对激光惯性约束核聚变高温高稠度等离子体的诊断 ,开发了原理上全新的诊断方法 .打靶主激光与探测激光实现严格同步 Δt≤ 1 0 - 11～ 1 0 - 10 s,可获得高空间分辨率 Δδ≤ 1 μm等离子体二维图象 (阴影图象和干涉图象 ) ,并保证时间分辨率 Δt达到 1 0 - 11s左右 . 展开更多

关键词 稠密等离子体诊断 脉冲激光全息干涉术 电子密度分布 惯性约束核聚变

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稠密等离子体焦点装置研制 被引量：3

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作者 李名加 范娟 +4 位作者 章法强 王文川 梁川 郭洪生 杨军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期129-133,共5页

研制了一台用作脉冲中子源的稠密等离子体焦点装置(DPF),其放电室为Mather型结构。介绍了整个装置的工作原理及系统组成,详细论述了放电室的设计方法。实验结果表明,在550～600Pa充氘压力范围下,当储能电容充电电压大于19kV时,装置的平... 研制了一台用作脉冲中子源的稠密等离子体焦点装置(DPF),其放电室为Mather型结构。介绍了整个装置的工作原理及系统组成,详细论述了放电室的设计方法。实验结果表明,在550～600Pa充氘压力范围下,当储能电容充电电压大于19kV时,装置的平均中子产额大于5.0×108(D-D)中子/脉冲,中子脉冲宽度(FWHM)为(40±5)ns。该装置能用于中子、伽马辐射诊断中探测系统灵敏度实验研究,也可用于开展快中子照相、中子活化分析以及单粒子效应等方面的研究工作。 展开更多

关键词 稠密等离子体焦点 Mather型 放电室

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稠密等离子体聚焦装置的中子产额及其稳定性研究 被引量：1

5

作者 郭洪生 李恩平 +2 位作者 何锡钧 彭太平 冯春 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期231-235,共5页

叙述了稠密等离子体聚焦装置(DPF)作为中子发生器的工作原理,讨论了影响DPF中子产额及其稳定性的一些因素和改进措施。利用不同电极形状、不同绝缘气体的场崎变开关可以很好地提高聚焦装置的运行性能,使装置输出中子的起伏由过去的约两... 叙述了稠密等离子体聚焦装置(DPF)作为中子发生器的工作原理,讨论了影响DPF中子产额及其稳定性的一些因素和改进措施。利用不同电极形状、不同绝缘气体的场崎变开关可以很好地提高聚焦装置的运行性能,使装置输出中子的起伏由过去的约两个量级降到目前的3倍左右。通过对腔内电极的清洁,在不更换气体的条件下,中子产额无明显下降。 展开更多

关键词 稠密等离子体聚焦装置 中子产额 稳定性 中子发生器

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一种计算稠密等离子体电导率的半经验模型 被引量：1

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作者 王坤 史宗谦 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期322-327,共6页

为了准确计算稠密等离子体电离平衡,在理想Saha方程的基础上,加入了压致电离理论和德拜理论相结合的修正。此电离模型可以描述稠密等离子体内电离机制随着密度的增加由热电离转变为压致电离的现象。压致电离理论结合德拜理论修正的Saha... 为了准确计算稠密等离子体电离平衡,在理想Saha方程的基础上,加入了压致电离理论和德拜理论相结合的修正。此电离模型可以描述稠密等离子体内电离机制随着密度的增加由热电离转变为压致电离的现象。压致电离理论结合德拜理论修正的Saha方程的计算结果与其它电离模型结果作了对比和分析。电离气体区域采用完全电离等离子体模型计算电子弛豫时间,而在凝聚态区域采用电子平均自由程计算电子弛豫时间。提出了将两个区域平滑连接起来的公式,从而建立了一种可以计算从理想等离子体态到凝聚态物质的半经验电导率模型,半经验模型计算结果与实验数据作了对比。 展开更多

关键词 稠密等离子体 电离平衡 压致电离 电导率 半经验模型

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温稠密等离子体中Al^12+离子的光电离过程

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作者 施蕾蕾 赵国鹏 祁月盈 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2020年第6期896-903,共8页

本文采用多组态Dirac-Hartree-Fock方法研究了温稠密等离子体环境中Al^12+离子的光电离过程.等离子体效应采用SM屏蔽势来模拟(Stanton和Murillo在2015年提出).计算中固定标度温度1.3 eV,在强耦合等离子体环境下,研究了等离子体密度对能... 本文采用多组态Dirac-Hartree-Fock方法研究了温稠密等离子体环境中Al^12+离子的光电离过程.等离子体效应采用SM屏蔽势来模拟(Stanton和Murillo在2015年提出).计算中固定标度温度1.3 eV,在强耦合等离子体环境下,研究了等离子体密度对能级,连续态波函数以及光电离截面的影响.通过与相同等离子体条件下的Debye-Hückel模型势计算的光电离截面对比,发现两种模型对应的结果中未同时出现势形共振峰,这是由于本文采用的屏蔽模型包含等离子体简并、有限温度对动能的梯度修正和量子交换关联效应,对光电离截面的大小和共振结构具有显著影响. 展开更多

关键词 温稠密等离子体 SM屏蔽势 光电离截面

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稠密Ar等离子体不透明度的计算 被引量：3

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作者 姜明 程新路 +2 位作者 唐钰 杨向东 闫安英 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期578-581,共4页

用屏蔽氢离子模型计算了冲击压缩产生的温度T^1.8eV,密度ρ~0.0044g/cm3稠密氩等离子体随光子能量变化的辐射不透明度,并与实验作了比较,探讨了冲击压缩产生的稠密等离子体中自由-自由吸收、束缚-自由吸收和束缚-束缚吸收对不透明度的... 用屏蔽氢离子模型计算了冲击压缩产生的温度T^1.8eV,密度ρ~0.0044g/cm3稠密氩等离子体随光子能量变化的辐射不透明度,并与实验作了比较,探讨了冲击压缩产生的稠密等离子体中自由-自由吸收、束缚-自由吸收和束缚-束缚吸收对不透明度的贡献。计算结果表明,对冲击压缩产生的稠密等离子体,自由-自由吸收对不透明度的贡献非常大,特别当光子能量较低时(hv^2.0eV)自由-自由吸收为不透明的主要部分,因此较好地计算自由-自由吸收项对冲击压缩产生的稠密等离子体不透明度的研究是非常重要的。 展开更多

关键词 冲击压缩 稠密氩等离子体 不透明度

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用于等离子体焦点装置的强流装置

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作者 李名加 杨军 +3 位作者 王文川 梁川 郭洪生 章法强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期104-107,共4页

研制了用于稠密等离子体焦点的强流装置,该装置采用八台低电感低内阻脉冲电容器和八个低感大电流、可控触发高压开关并联组成初级储能模块,高压开关同步击穿后产生μs级强电流经平行板传输线加载到负载。脉冲电容器和高压开关采用一体... 研制了用于稠密等离子体焦点的强流装置,该装置采用八台低电感低内阻脉冲电容器和八个低感大电流、可控触发高压开关并联组成初级储能模块,高压开关同步击穿后产生μs级强电流经平行板传输线加载到负载。脉冲电容器和高压开关采用一体化设计,结构紧凑,使脉冲电容器与高压开关间的连接电感尽可能小;平板传输线为扇形结构,一个扇形平板传输线连接一个高压开关,平行板传输线可以将电感做得较小,有利于大电流回路的传输。在脉冲电容器充电20kV时,假负载上可以得到500kA的电流,电流上升时间约为3.7μs。 展开更多

关键词 稠密等离子体焦点 强流 平板传输线 高压开关

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碲锌镉探测器对14MeV脉冲中子束的直照响应 被引量：2

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作者 潘洪波 欧阳晓平 +4 位作者 张显鹏 李大海 李宏云 邱孟通 李刚 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期381-384,共4页

碲锌镉(CZT)晶体具有优良的材料性能,是一种备受关注的新型核辐射探测器材料。本工作运用MCNP程序模拟了CZT探测器对14 MeV中子的直照响应,且在ING-103型稠密等离子体聚焦装置14 MeV脉冲中子发生器上进行了实验研究。结果表明:CZT探测器... 碲锌镉(CZT)晶体具有优良的材料性能,是一种备受关注的新型核辐射探测器材料。本工作运用MCNP程序模拟了CZT探测器对14 MeV中子的直照响应,且在ING-103型稠密等离子体聚焦装置14 MeV脉冲中子发生器上进行了实验研究。结果表明:CZT探测器对14 MeV脉冲中子的直照响应理论值与实验值有较好的一致性;在包含因子k为2时,实验值的扩展不确定度小于14%;且CZT探测器对14 MeV脉冲中子具有1.28×10-16C.cm2的灵敏度,适用于测量高强度脉冲中子。 展开更多

关键词 碲锌镉探测器 脉冲中子 直照响应 稠密等离子体聚焦装置

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DPF中子源中子产生机理成因分析 被引量：1

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作者 郭洪生 杨高照 +2 位作者 朱学彬 唐登攀 张建华 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期880-884,共5页

基于等离子体的动量和能量守恒方程,利用一维雪耙模型,描绘出等离子体焦点装置放电电流壳层的动力学行为,得到整个电流壳层在两极间的运动情况,计算了电流壳层的加速段时间,计算结果与实验符合得很好。实验测量了等离子体鞘的反箍缩速... 基于等离子体的动量和能量守恒方程,利用一维雪耙模型,描绘出等离子体焦点装置放电电流壳层的动力学行为,得到整个电流壳层在两极间的运动情况,计算了电流壳层的加速段时间,计算结果与实验符合得很好。实验测量了等离子体鞘的反箍缩速度、加速阶段速度、聚焦阶段箍缩速度和崩溃阶段速度及中子发射异向性因子,均证明焦点装置中子产生机制主要由束靶机制控制。 展开更多

关键词 稠密等离子体焦点 雪耙模型 等离子体鞘 束靶机制 热核机制

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激波Hugoniot曲线上特征物理量的分析 被引量：1

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作者 段耀勇 郭永辉 邱爱慈 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期1-7,共7页

利用能够体现电子壳层结构效应的三项式状态方程,结合Hugoniot关系式,对Al和Ag的冲击压强和冲击温度进行计算,将结果与实验数据和其他代码计算的结果进行比对。然后对Be、Al、Fe、Ag、Au和Pb金属材料沿Hugoniot曲线上的压强、温度、平... 利用能够体现电子壳层结构效应的三项式状态方程,结合Hugoniot关系式,对Al和Ag的冲击压强和冲击温度进行计算,将结果与实验数据和其他代码计算的结果进行比对。然后对Be、Al、Fe、Ag、Au和Pb金属材料沿Hugoniot曲线上的压强、温度、平均电离度、Fermi简并因子和有效绝热指数进行系统地研究,并给出细致的物理分析。最后总结这些特征物理量随质量密度压缩比变化的一般趋势。 展开更多

关键词 状态方程 激波 稠密等离子体

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铜镍合金丝电爆炸放电特性与时空演化行为 被引量：4

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作者 韩若愚 邓成志 +3 位作者 冯娟 李琛 姚伟博 欧阳吉庭 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期83-89,共7页

脉冲电流驱动金属丝电爆炸可产生具有较高能量密度的等离子体,并伴随脉冲电磁辐射、强冲击波等效应,广泛应用于Z箍缩、电热化学武器、油气助采等领域;与纯金属相比,合金具备电阻率高、成分可调、相变复杂等特点,在电爆炸效应参数的调控... 脉冲电流驱动金属丝电爆炸可产生具有较高能量密度的等离子体,并伴随脉冲电磁辐射、强冲击波等效应,广泛应用于Z箍缩、电热化学武器、油气助采等领域;与纯金属相比,合金具备电阻率高、成分可调、相变复杂等特点,在电爆炸效应参数的调控方面具有很大潜力。开展了大气空气介质中铜、镍、铜镍(康铜)丝在微秒时间尺度电脉冲作用下电爆炸实验研究,通过放电参数与自辐射图像诊断,获取电爆炸过程放电参数与时空演变的特性规律,得到脉冲电流作用下合金电爆炸在相变与等离子体方面的特征。实验发现,在电爆炸早期,铜镍合金的高电阻率能够提高能量沉积效率:铜52%、镍74%、铜镍合金78%;而相爆开始后,合金丝负载则更接近纯镍丝负载性能。等离子体通道早期膨胀速率在5 mm/μs量级,随后迅速衰减;合金丝等离子体膨胀时间更久,击穿后平均电阻率上升缓慢,且等离子体辐射与金属爆炸产物在空间尺度上存在关联性。特别地,铜镍合金气溶胶分层同时具有横向和纵向特征(特征尺度10^(−1) mm),但整体较铜气溶胶更为均匀。 展开更多

关键词 金属丝电爆炸 温稠密等离子体 光辐射 等离子体诊断 二元合金 纳米材料制备

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激光物理

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《中国光学》 EI CAS 2008年第2期21-23,共3页

关键词 激光物理 高斯光束 稠密等离子体 传输特性 物理学报 单模激光 激光器 非傍轴 数值模拟 数值计算

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激光物理

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《中国光学》 EI CAS 2003年第1期16-19,共4页

TN241 2003010108基于光场感生电离线偏振激励低密度等离子体电离参数研究=Ionization parameter study of optical-field-ionized BlikeN system at low density[刊,中]/陈建新（哈尔滨工业大学光电子技术研究所,可调谐激光技术国家重... TN241 2003010108基于光场感生电离线偏振激励低密度等离子体电离参数研究=Ionization parameter study of optical-field-ionized BlikeN system at low density[刊,中]/陈建新（哈尔滨工业大学光电子技术研究所,可调谐激光技术国家重点实验室.黑龙江,哈尔滨（150001））,王骐…//光学学报.-2002,22（4）.-432-435以类硼氮系统为例,对基于光场感生电离线偏振激励低密度等离子体的电离参数进行了研究,由此确定了对于适合复合机制的类硼氮45.21nm的产生,其最佳激励激光强度为5×10¹⁵W/cm²,并对计算结果进行了分析。图9参14（严寒） 展开更多

关键词 激光物理 高斯光束 光场感生电离 低密度等离子体 激光技术 欠稠密等离子体 光电子 飞秒激光脉冲 技术研究所 哈尔滨

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