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激光聚变研究中心聚变靶物理实验和诊断技术研究进展 被引量：34
1
作者 丁永坤 江少恩 +15 位作者 刘慎业 杨家敏 李三伟 黄天晅 缪文勇 张继彦 王哲斌 杨冬 王峰 曹柱荣 李志超 杨正华 陈伯伦 张惠鸽 张保汉 陈晓东 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3077-3081,共5页
美国在国家点火攻关计划(NIC)的实施尽管未能实现点火目标,但建立了前所未有的点火靶物理精密实验能力,深化了点火靶物理认识,进一步明确了需要进一步解决的关键问题。激光聚变研究中心利用神光Ⅱ和神光Ⅲ原型装置条件,围绕黑腔等离子... 美国在国家点火攻关计划(NIC)的实施尽管未能实现点火目标,但建立了前所未有的点火靶物理精密实验能力,深化了点火靶物理认识,进一步明确了需要进一步解决的关键问题。激光聚变研究中心利用神光Ⅱ和神光Ⅲ原型装置条件,围绕黑腔等离子体能量学和内爆动力学开展实验与诊断技术研究,部分关键诊断技术取得突破,精密的实验能力显著增强,进一步丰富的配套实验结果在深化靶物理认识和校验数值模拟程序方面发挥了重要作用。 展开更多
关键词 激光核聚变 实验物理 诊断技术
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面向精密实验的飞秒激光精密加工技术研究进展 被引量：1
2
作者 何煦 马云灿 +10 位作者 马骁 曹柱荣 喻寅 银颖 李晶 杨靖 孟立民 李军 陶天炯 杨昊 蒋均 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第1期134-146,共13页
飞秒激光精密加工技术具备极短脉冲宽度避免或缓解热效应、极高峰值功率密度适用于任意固体材料、极小焦斑尺寸实现微区精准去除或改性等三个方面的特性,满足精密诊断/测量实验涉及的各类难加工及特种材料的安全精密加工需求。高稳定性... 飞秒激光精密加工技术具备极短脉冲宽度避免或缓解热效应、极高峰值功率密度适用于任意固体材料、极小焦斑尺寸实现微区精准去除或改性等三个方面的特性,满足精密诊断/测量实验涉及的各类难加工及特种材料的安全精密加工需求。高稳定性高重复频率飞秒激光器的应用,弥补了低重复频率飞秒激光难以实现高速扫描的不足,这为精密实验所需各类精密样品/样件的高效精密加工提供了重要能量源。以中国工程物理研究院各研究所精密实验对精密样品的安全高效精密加工需求为切入点,分别以激光X射线精密靶材及结构、炸药材料微结构、超硬材料复合折射透镜结构、微型探头光纤精密固定结构、太赫兹滤波器核心结构等典型应用场景为例,介绍了高重频飞秒激光精密加工技术在难加工材料和特种材料安全高效精密加工方面的研究进展。 展开更多
关键词 飞秒激光 精密加工 金属材料 炸药材料 超硬材料
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激光聚变研究中心激光技术研究进展 被引量：32
3
作者 郑万国 邓颖 +14 位作者 周维 赵军普 赵润昌 袁晓东 陈波 黄小军 曾小明 王建军 赵磊 胡东霞 郑奎兴 粟敬钦 朱启华 景峰 魏晓峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3082-3090,共9页
介绍了中物院激光聚变研究中心在神光-Ⅲ主机装置建设、大口径高通量验证实验平台研制、神光-Ⅲ原型装置运行与性能提升、支撑激光驱动器建设的精密装校与洁净处理技术和精密光学检测技术、星光-Ⅲ激光装置建设、PW量级全光参量啁啾脉... 介绍了中物院激光聚变研究中心在神光-Ⅲ主机装置建设、大口径高通量验证实验平台研制、神光-Ⅲ原型装置运行与性能提升、支撑激光驱动器建设的精密装校与洁净处理技术和精密光学检测技术、星光-Ⅲ激光装置建设、PW量级全光参量啁啾脉冲放大系统技术以及高功率波导激光技术等方面的主要研究进展情况。 展开更多
关键词 高功率固体激光 超短脉冲激光 高功率波导激光 精密装校 精密光学检测
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间接驱动双金属壳靶内爆出中子实验研究
4
作者 丁嘉帆 黎航 +3 位作者 蒋炜 景龙飞 林雉伟 郭亮 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第5期47-51,共5页
介绍了基于百千焦激光装置开展的一系列激光间接驱动双金属壳靶内爆出中子实验。双金属壳靶的设计来源于体点火方案,该方案通过解耦辐射烧蚀与内爆压缩过程,从而提高了内爆的鲁棒性。然而,由于双金属壳靶制备难度较大,首次实验中的中子... 介绍了基于百千焦激光装置开展的一系列激光间接驱动双金属壳靶内爆出中子实验。双金属壳靶的设计来源于体点火方案,该方案通过解耦辐射烧蚀与内爆压缩过程,从而提高了内爆的鲁棒性。然而,由于双金属壳靶制备难度较大,首次实验中的中子产额远低于模拟预期。为解决这一问题,提出了两项关键改进措施:一是优化外壳接缝设计,降低流体力学不稳定性因素的影响,提高内外壳的碰撞效率以及内球的内爆效率;二是提高黑腔靶丸的耦合效率,增强激光能量的有效传递。通过这些改进,靶丸的压缩性能和内爆效率得到显著提升,最终实现了中子产额从5.0×10~7提升至7.1×10~8。 展开更多
关键词 体点火 双壳靶 金属壳 接缝 中子产额
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局域空间辐射流测量一致性实验研究
5
作者 刘耀远 龚韬 +14 位作者 李琦 郑金华 秦雪龙 侯立飞 李三伟 赵航 潘凯强 李朝光 杨轶濛 车兴森 任宽 王峰 谢旭飞 李志超 杨冬 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第8期38-43,共6页
在间接驱动惯性约束聚变实验研究中,平响应X射线探测器(FXRD)和空间分辨辐射流探测器(SRFD)都是测量辐射流常用的方式,SRFD探测器可以测量空间局部范围的辐射流,具有避开非目标区域信号干扰的优势,但是长期以来,缺乏直接判断两种辐射流... 在间接驱动惯性约束聚变实验研究中,平响应X射线探测器(FXRD)和空间分辨辐射流探测器(SRFD)都是测量辐射流常用的方式,SRFD探测器可以测量空间局部范围的辐射流,具有避开非目标区域信号干扰的优势,但是长期以来,缺乏直接判断两种辐射流探测器测量一致性的实验证据。介绍了神光100 kJ装置上基于小平面靶的一致性实验,兼顾了两种探测器的视场范围和信号强度,实验结果表明两种探测器获得的辐射流平均差异约4.6%,具有较好的一致性。最后,辐射流体模拟程序给出的辐射流结果与实验整体趋势基本接近,尽管在上升沿和下降沿处存在一定差异,可能与程序建模的精细度不足有关。该工作为局部区域辐射流精密测量和相关实验研究提供了参考。 展开更多
关键词 X射线辐射流 再发射流 诊断技术 惯性约束聚变 金平面靶
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激光间接驱动惯性约束聚变内爆物理实验研究 被引量：10
6
作者 蒲昱东 陈伯伦 +18 位作者 黄天晅 缪文勇 陈家斌 张继彦 杨国洪 易荣清 韦敏习 杜华冰 彭晓世 余波 蒋炜 晏骥 景龙飞 唐琦 宋仔峰 江少恩 杨家敏 刘慎业 丁永坤 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期129-140,共12页
激光间接驱动惯性约束聚变利用辐射烧蚀驱动靶丸球形内爆,在减速阶段将内爆动能转化成热斑内能,同时压缩燃料,达到点火条件,实现聚变点火。根据目前认识,影响内爆压缩过程的主要因素包括内爆对称性、燃料熵增因子、内爆速度和混合。内... 激光间接驱动惯性约束聚变利用辐射烧蚀驱动靶丸球形内爆,在减速阶段将内爆动能转化成热斑内能,同时压缩燃料,达到点火条件,实现聚变点火。根据目前认识,影响内爆压缩过程的主要因素包括内爆对称性、燃料熵增因子、内爆速度和混合。内爆物理实验研究的目的是发展对上述影响因素的实验表征方法,获取这些影响因素随靶设计参数的变化规律,建立相应的实验调控能力,最终达到不断提升内爆性能的目的。为此,在内爆对称性方面,开展了Bi球自发光实验,用于研究点火脉冲前2ns驱动不对称性;在内爆速度方面,开展了球面弯晶单能流线实验,测量得到内爆速度和剩余质量随时间的变化;在混合方面,开展了内壳层示踪涂层内爆混合实验,测量得到环形发光图像。为考察综合内爆性能,在神光Ⅱ和神光Ⅲ原型装置上开展了DT内爆实验,获得了中子产额随初始靶参数的变化规律。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 内爆 内爆对称性 流体力学不稳定性
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高乙醇含量电解液体系下的宏孔硅阵列光电化学腐蚀技术研究
7
作者 宁宇 季旋 +2 位作者 周秀文 何玉丹 翁文茜 《现代化工》 北大核心 2025年第2期188-192,198,共6页
采用光电化学腐蚀单晶硅方法进行宏孔硅阵列制备技术研究,探究了高乙醇含量电解液体系下腐蚀电压对宏孔硅形貌的影响,分析了单晶硅定向溶解机理。结果表明,高乙醇电解液下,单晶硅的腐蚀主要为二价溶解过程,有别于常规电解液体系下单晶... 采用光电化学腐蚀单晶硅方法进行宏孔硅阵列制备技术研究,探究了高乙醇含量电解液体系下腐蚀电压对宏孔硅形貌的影响,分析了单晶硅定向溶解机理。结果表明,高乙醇电解液下,单晶硅的腐蚀主要为二价溶解过程,有别于常规电解液体系下单晶硅的四价溶解过程;在该体系下,单晶硅的溶解速度较快,具有较好的应用前景。在腐蚀电压为1.5 V、腐蚀时间为2 h,得到深宽比为23的宏孔硅阵列,腐蚀速度最快可达75μm/h;反应过程中有氢气产生,使腐蚀速度增大,腐蚀至115μm后,过量氢气堆积使孔尖腐蚀受抑制。 展开更多
关键词 宏孔硅阵列 光电化学腐蚀法 电解液 腐蚀机理 物质交换
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基于动态融合TV-TNN模型的CUP-VISAR速度场超快诊断技术研究
8
作者 王玺 赵雪吟 +6 位作者 黎淼 王峰 理玉龙 关赞洋 郭兆辉 张欣茹 雷文梁 《光子学报》 北大核心 2025年第4期223-232,共10页
惯性约束聚变冲击波速度场分布诊断可以有效预估靶丸压缩状态,为内爆压缩过程优化提供可靠的参考数据。针对目前二维冲击波速度场超快压缩诊断中动态收缩条纹的准确重建,提出一种融合全变分(Total Variation,TV)与张量核范数(Tensor Nuc... 惯性约束聚变冲击波速度场分布诊断可以有效预估靶丸压缩状态,为内爆压缩过程优化提供可靠的参考数据。针对目前二维冲击波速度场超快压缩诊断中动态收缩条纹的准确重建,提出一种融合全变分(Total Variation,TV)与张量核范数(Tensor Nuclear Norm,TNN)作为先验约束的动态TVTNN模型,从而整合速度场分布数据的三维关联性,实现了复杂噪声环境下的动态收缩条纹的重构,解决了当前速度场诊断系统低信噪比条件下动态条纹难以重构的问题。在所构建融合模型中,全变分算子用于搜索和提取条纹特征,而张量核范数用于增强条纹低秩特性,两者通过动态化权重调整,协同抑制时空噪声。基于神光Ⅲ原型实验观测数据,讨论分析了所建立模型的性能;与主流重构模型相比,所建立TV-TNN模型的最大相对速度误差降低至4.46%,验证了其在复杂噪声环境下的鲁棒性与较高的重建精度。所构建的动态融合TV-TNN模型为冲击波速度场二维分布的超快压缩诊断研究提供了更精准速度场分布数据支持,在极端瞬态条件物理场诊断领域具有应用潜力。 展开更多
关键词 CUP-VISAR 张量核范数最小化 冲击波速度场 超快光学 计算成像
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激光焦斑尺寸对极紫外辐射影响的理论研究
9
作者 蓝翔 李学成 +3 位作者 杨顺熠 唐桧波 况龙钰 胡广月 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第5期52-66,共15页
为了解激光焦斑尺寸对极紫外转换效率影响及产生影响的物理机制,通过理论解析的方式提出了激光烧蚀平面靶产生冕区等离子体的二维瞬态膨胀模型来研究激光焦斑对极紫外光转换效率的影响。发现在激光光强7.45×10^(10) W/cm^(2)、半... 为了解激光焦斑尺寸对极紫外转换效率影响及产生影响的物理机制,通过理论解析的方式提出了激光烧蚀平面靶产生冕区等离子体的二维瞬态膨胀模型来研究激光焦斑对极紫外光转换效率的影响。发现在激光光强7.45×10^(10) W/cm^(2)、半高全宽5 ns、波长1 064 nm时,随着激光焦斑半径从60μm增大到300μm,相应地极紫外转换效率从1%增大到5.5%;而焦斑半径大于300μm后,相应地极紫外转换效率保持在5.5%。这是由于激光烧蚀平面靶产生的冕区等离子体从初始的一维膨胀到随后的二维膨胀过程决定了发射极紫外光的等离子体区的饱和尺寸,并最终决定了极紫外光的转换效率。转换效率随焦斑半径变化的趋势可以解释激光烧蚀锡靶实验观察到的物理现象。 展开更多
关键词 激光等离子体 极紫外辐射 激光焦斑尺寸 理论解析 二维膨胀
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激光间接驱动柱几何内界面减速段的流体力学不稳定性实验研究 被引量：1
10
作者 涂绍勇 蒋炜 +12 位作者 尹传盛 于承新 范征锋 袁永腾 蒲昱东 缪文勇 胡昕 李晋 杨轶濛 车兴森 董云松 杨冬 杨家敏 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期22-28,共7页
研究收缩几何下的流体力学不稳定性增长对于惯性约束聚变靶丸降低流体力学不稳定性增长和混合的优化设计具有重要的作用。在神光100 kJ激光装置上开展了辐射驱动柱几何内界面减速段的流体力学不稳定性实验,观测到模耦合现象,以及收缩几... 研究收缩几何下的流体力学不稳定性增长对于惯性约束聚变靶丸降低流体力学不稳定性增长和混合的优化设计具有重要的作用。在神光100 kJ激光装置上开展了辐射驱动柱几何内界面减速段的流体力学不稳定性实验,观测到模耦合现象,以及收缩几何独有的Bell-Plesset(BP)效应,理论预估BP效应导致的扰动增长与实验结果基本一致。实验中观察到驱动不对称性引入的2阶模扰动,M2不对称性约为11%,提出了通过增加黑腔长度来优化驱动不对称性的方法。柱几何流体力学不稳定性增长研究将有助于理解收缩几何效应在高能量密度条件下对流体力学不稳定性增长的影响,为优化惯性约束聚变靶丸设计提供帮助。 展开更多
关键词 柱几何 减速段 流体力学不稳定性 间接驱动 惯性约束聚变
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熔石英元件磁性复合流体抛光去除特性研究 被引量：1
11
作者 叶卉 李壮 +2 位作者 王健 姜晨 孙来喜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期214-225,共12页
基于磁性复合流体(Magnetic Compound Fluid,MCF)抛光技术开展了熔石英元件抛光工艺研究,对比了传统MCF和超声辅助MCF(以下简称UMCF)抛光对熔石英材料去除特性的影响,探究了不同抛光时间下MCF和UMCF抛光对熔石英材料去除量/去除率和表... 基于磁性复合流体(Magnetic Compound Fluid,MCF)抛光技术开展了熔石英元件抛光工艺研究,对比了传统MCF和超声辅助MCF(以下简称UMCF)抛光对熔石英材料去除特性的影响,探究了不同抛光时间下MCF和UMCF抛光对熔石英材料去除量/去除率和表面粗糙度的影响,并构建了与抛光应力和抛光时间有关的材料去除率模型。研究结果表明,相较于传统MCF,UMCF在提高材料去除率和降低表面粗糙度方面均有优势。两种抛光方式下材料去除机制均为弹塑性去除,UMCF抛光获得的表面粗糙度相比于MCF抛光优化了68.88%。由于流体动压力和超声振动压力的联合作用,UMCF抛光材料去除率最高可达5.74×10^(-3)mm^(3)/min,相比于MCF抛光提升了4.04倍。MCF和UMCF抛光材料去除率与抛光应力和抛光时间均呈现幂函数相关性,且在UMCF抛光中抛光应力对去除率的影响权重大于MCF抛光。 展开更多
关键词 磁性复合流体抛光 超声振动辅助 材料去除率 粗糙度 抛光应力
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激光惯性约束聚变研究中高时空诊断技术研究进展 被引量：14
12
作者 王峰 张兴 +9 位作者 理玉龙 陈伯伦 陈忠靖 徐涛 刘欣城 赵航 任宽 杨家敏 江少恩 张保汉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期16-31,共16页
对国内激光惯性约束聚变(ICF)领域高时空分辨技术的最新进展进行了比较全面的介绍。针对热斑诊断时间分辨优于10 ps、空间分辨优于10μm、能区10~30 keV的需求,从光学、X射线、核诊断和计算成像几个角度,比较系统地介绍了最新的进展。... 对国内激光惯性约束聚变(ICF)领域高时空分辨技术的最新进展进行了比较全面的介绍。针对热斑诊断时间分辨优于10 ps、空间分辨优于10μm、能区10~30 keV的需求,从光学、X射线、核诊断和计算成像几个角度,比较系统地介绍了最新的进展。光学领域主要介绍基于泵浦探测技术的全光扫描和全光分幅技术。全光扫描技术的时间分辨可以达到200 fs,全光分幅的时间分辨可以达到5 ps,空间分辨可以达到5μm。该系统的主要部件为光学器件,在ICF未来的强电磁、强电离环境下有很好的应用前景。X射线系统主要介绍最近几年发展的高分辨KB显微镜,其采用STTS构型,可将空间分辨提高到3μm,满足当前高分辨的需求。漂移管技术的时间分辨可以达到10 ps,作为一种正在发展的技术,对此进行了较为全面的分析。中子成像系统主要介绍了高空间分辨的记录系统以及对应的瞄准技术的进展,其空间分辨可以达到20~25μm。计算成像作为一个全新的分支,最近引起了ICF领域的广泛关注。着重介绍了三维光场技术和在高时空分辨领域有很好应用前景的压缩感知超快成像(CUP)技术,对其可能在ICF领域中的应用提出了设想。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 高时空分辨 诊断 全光分幅技术 X射线诊断 电子成像技术
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ICF物理实验用纳米Cu块体靶材的制备研究 被引量：16
13
作者 楚广 唐永建 +4 位作者 罗江山 刘伟 杨天足 黎军 洪伟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1829-1834,共6页
采用自悬浮定向流法制备了金属纳米粉体并采用真空手套箱专利技术和冷压法在高压(1.5GPa)作用下保压40 min后,成功制备出了相对密度达97%和显微硬度达1.85 GPa的金属Cu纳米晶材料。经XRD分析,其晶粒大小为20 nm。正电子湮没(PAS)实验结... 采用自悬浮定向流法制备了金属纳米粉体并采用真空手套箱专利技术和冷压法在高压(1.5GPa)作用下保压40 min后,成功制备出了相对密度达97%和显微硬度达1.85 GPa的金属Cu纳米晶材料。经XRD分析,其晶粒大小为20 nm。正电子湮没(PAS)实验结果表明,其空隙大小和数量与采用惰性气体冷凝法原位压制(IGC)的样品相比,空位簇数量较多,微空隙的大小和数量基本相当。激光惯性约束聚变(ICF)模拟实验表明:采用该方法制备的纳米Cu块体材料靶的激光转换效率比常规Cu材料靶高5倍。 展开更多
关键词 金属纳米晶体 纳米Cu块体 惯性约束聚变靶材料 自悬浮定向流法 显微硬度
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压缩感知技术在激光惯性约束聚变研究中的应用 被引量：15
14
作者 王峰 理玉龙 +5 位作者 关赞洋 张兴 李晋 黄运保 甘华权 车兴森 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期123-131,共9页
激光驱动惯性约束聚变(ICF)研究是当前国际前沿科学中一个具有挑战性的研究领域,它以高能激光作为驱动源,在极短的时间内将大量能量注入靶丸中使聚变材料达到高温高密度的状态从而在靶丸中心形成热斑并引燃整个燃料层,最终实现可控核聚... 激光驱动惯性约束聚变(ICF)研究是当前国际前沿科学中一个具有挑战性的研究领域,它以高能激光作为驱动源,在极短的时间内将大量能量注入靶丸中使聚变材料达到高温高密度的状态从而在靶丸中心形成热斑并引燃整个燃料层,最终实现可控核聚变。由于内爆热斑直径为50~100μm,其持续时间为100~200 ps,离子温度达到5 keV,压力可达4.0×10^(16) Pa。因此,发展极端瞬态条件下的诊断技术具有重要意义。介绍了两种基于压缩感知技术的诊断方法,第一种是基于数字微镜阵列(DMD)进行编码的反射式可见光压缩感知技术,这种技术将现有的一维任意反射面速度干涉仪(VISAR)与压缩超快成像(CUP)系统相结合,有望实现一种全新的具有高时间分辨的二维VISAR诊断技术,将诊断维度从一维扩展至二维,同时它克服了现有的二维VISAR单幅成像的缺点,有望实现对内爆压缩过程流体力学不稳定性演化过程的连续诊断。由于基于DMD进行编码的反射式可见光压缩感知技术只能用于可见光波段,无法用于紫外与X光波段,为此还发展了一种透射式压缩感知技术。这种透射式压缩感知技术采用一种新颖的透射式元件实现对待测信号的编码,可以实现对紫外和X光波段信号的二维超快探测,有望实现对内爆热斑超快时空演化过程进行精密诊断。此外,针对单通道CUP技术的高时间分辨的优势和低空间分辨的不足,还提出了多通道编码、分别扫描、解码、再合成的全新的高时空分辨诊断系统基本思路,有望实现高时间分辨的同时,实现高空间分辨的二维新型诊断技术。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 压缩感知技术 诊断 CUP-VISAR 透射编码
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激光惯性约束聚变靶制备技术研究进展 被引量：11
15
作者 高莎莎 吴小军 +4 位作者 何智兵 何小珊 王涛 朱方华 张占文 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1-10,共10页
在实验室实现聚变反应释放的能量大于点燃聚变反应所需能量的阈值是当今世界ICF研究的主要目标,实现这一目标仍需要深入研究一系列的关键物理问题。在ICF研究中,制靶能力的发展与提升至关重要,靶的质量是实验成功的核心要素之一。本文... 在实验室实现聚变反应释放的能量大于点燃聚变反应所需能量的阈值是当今世界ICF研究的主要目标,实现这一目标仍需要深入研究一系列的关键物理问题。在ICF研究中,制靶能力的发展与提升至关重要,靶的质量是实验成功的核心要素之一。本文介绍了国际ICF靶制备工作近年来在新型烧蚀层材料靶丸、新型靶丸支撑技术、优化黑腔材料与构型以及减小燃料填充管直径等方面取得的一系列进展,并结合ICF物理需求,简要阐述了ICF靶的发展趋势。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 靶 制备 进展 发展
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惯性约束聚变激光驱动装置用光学元器件的研究进展 被引量：19
16
作者 邵建达 戴亚平 许乔 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2889-2895,共7页
介绍了为提高惯性约束聚变(ICF)激光驱动装置的光束质量和输出功率,我国在神光系列激光装置的建设、运行和性能提升方面开展的工作。综述了我国近年来ICF激光装置用光学元器件的重要研究进展。文中涉及了高纯金属铪和磷酸二氢钾(KDP)等... 介绍了为提高惯性约束聚变(ICF)激光驱动装置的光束质量和输出功率,我国在神光系列激光装置的建设、运行和性能提升方面开展的工作。综述了我国近年来ICF激光装置用光学元器件的重要研究进展。文中涉及了高纯金属铪和磷酸二氢钾(KDP)等原材料的制备和四大主材(钕玻璃、高纯度KDP、熔石英和KDP/高掺氘KDP(KDP/DKDP晶体)的熔炼、加工和生长。描述了元器件的冷加工(针对钕玻璃、白玻璃、KDP晶体)技术和镀膜技术(针对介质膜和化学膜)。最后,给出了针对大口径光学元件工序检及终检开展的多项关键检测技术。文中介绍的关键技术与工艺满足了绝大部分光学元器件的需求,显著提升了光学元器件的研发和生产能力。 展开更多
关键词 惯性约束核聚变(ICF)激光装置 光学元器件 材料制备 光学检测 综述
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激光聚变极端环境下X光高速摄影技术研究进展 被引量：10
17
作者 曹柱荣 王强强 +18 位作者 邓博 陈韬 邓克立 王维荣 彭星宇 陈忠靖 袁铮 黎宇坤 王鹏 陈伯伦 王峰 何海恩 李欣竹 许泽平 杨冬 杨家敏 江少恩 丁永坤 张维岩 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期49-61,共13页
在激光惯性约束聚变(ICF)研究中,通过X光高速摄影获取的图像数据能够反映等离子体中由于做功和能量输运导致的流体状态的时空演化信息,与之相关的诊断技术与工程研究一直以来都是ICF诊断能力建设的重要组成部分。介绍了作为我国ICF工程... 在激光惯性约束聚变(ICF)研究中,通过X光高速摄影获取的图像数据能够反映等离子体中由于做功和能量输运导致的流体状态的时空演化信息,与之相关的诊断技术与工程研究一直以来都是ICF诊断能力建设的重要组成部分。介绍了作为我国ICF工程的主要实施单位之一,中国工程物理研究院激光聚变研究中心近年来在X光高速摄影技术研究方面取得重要进展,包括:(1)面向神光系列激光装置,开发了系列工程化的100 ps曝光高速摄影相机,整体达到国际先进水平,并在高灵敏探测、透射式带通滤波和结构小型化等方面形成中国特色;(2)提出微扫描门控、同视扫描分幅等10 ps曝光X光高速摄影新技术,为突破时间分辨瓶颈做出有益尝试;(3)在国内率先开展抗辐射加固高速摄影相机理论设计、技术验证与工程设计;(4)针对激光聚变靶碎片对设备安全的威胁,在国内首次开展靶碎片的理论建模与仿真研究,并开展首次验证实验,取得重要进展。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 X光分幅相机 高速摄影技术 抗辐射加固 靶碎片
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神光Ⅲ原型黑腔物理实验研究 被引量：5
18
作者 杨冬 李三伟 +15 位作者 李志超 郭亮 易荣清 王哲斌 蒋小华 王峰 彭晓世 杨志文 陈韬 詹夏宇 邹士阳 张桦森 赵益清 霍文义 李欣 郝亮 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期115-128,共14页
总结了在神光Ⅲ原型激光装置上开展的一系列黑腔物理实验研究,从多个方面研究了黑腔内部等离子体状态和辐射场特性。用真空黑腔能量学研究获得了散射光、辐射温度和不同能段辐射流份额的定标规律,从能量学角度梳理和分析了整个激光黑腔... 总结了在神光Ⅲ原型激光装置上开展的一系列黑腔物理实验研究,从多个方面研究了黑腔内部等离子体状态和辐射场特性。用真空黑腔能量学研究获得了散射光、辐射温度和不同能段辐射流份额的定标规律,从能量学角度梳理和分析了整个激光黑腔相互作用过程。通过对黑腔中充入低密度低Z气体抑制了腔壁等离子体运动,明显减少了可能造成靶丸预热的金M带辐射流（1.6-4.4keV）份额。针对黑腔内部不同区域等离子体,研究了光斑区等离子体的运动,分析了其与电子热传导限流因子的关系;研究了冕区等离子体的运动,分析了不同充气等离子体条件对其的影响;在同一发次实验中同时测量了光斑区与再发射区的辐射流比值。 展开更多
关键词 激光聚变 间接驱动 黑腔物理 能量学 辐射流
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激光惯性约束聚变动理学效应研究进展 被引量：9
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作者 单连强 吴凤娟 +15 位作者 袁宗强 王为武 蔡洪波 田超 张锋 张天奎 邓志刚 张文帅 滕建 毕碧 杨思谦 杨冬 周维民 谷渝秋 张保汉 朱少平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期88-96,共9页
动理学效应的研究是近年来激光惯性约束聚变领域的研究热点,有助于理解实验结果和传统流体模拟之间的偏差。间接驱动黑腔中等离子体的温度、密度跨越多个量级且靶丸组分复杂,在局域的高温低密度区域,粒子的非平衡效应开始变得显著,可能... 动理学效应的研究是近年来激光惯性约束聚变领域的研究热点,有助于理解实验结果和传统流体模拟之间的偏差。间接驱动黑腔中等离子体的温度、密度跨越多个量级且靶丸组分复杂,在局域的高温低密度区域,粒子的非平衡效应开始变得显著,可能会间接影响内爆性能。对ICF领域动理学效应的概念和部分进展做了简要综述。 展开更多
关键词 激光聚变 动理学效应 非平衡
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激光惯性约束聚变中光学汤姆逊散射研究进展 被引量：5
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作者 李志超 赵航 +30 位作者 龚韬 李欣 杨冬 蒋小华 郑坚 刘永刚 刘耀远 陈朝鑫 李三伟 李琦 潘凯强 郭亮 理玉龙 徐涛 彭晓世 吴畅书 张桦森 郝亮 蓝可 陈耀桦 郑春阳 古培俊 王峰 蔡洪波 郑无敌 邹士阳 杨家敏 江少恩 张保汉 朱少平 丁永坤 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期52-65,共14页
当前,激光惯性约束聚变在越来越接近点火的极端能量密度条件下,实验与模拟的偏离逐渐增大,一个关键原因是缺乏对黑腔等离子体状态及其影响黑腔能量学和内爆对称性的细致研究和判断。光学汤姆逊散射主动式、诊断精确、参数完备的优点,使... 当前,激光惯性约束聚变在越来越接近点火的极端能量密度条件下,实验与模拟的偏离逐渐增大,一个关键原因是缺乏对黑腔等离子体状态及其影响黑腔能量学和内爆对称性的细致研究和判断。光学汤姆逊散射主动式、诊断精确、参数完备的优点,使之成为激光惯性约束聚变黑腔等离子体状态参数精密诊断的标准方法。中国面向激光惯性约束聚变研究的光学汤姆逊散射实验技术的发展与神光系列激光装置的建设和在其上开展的物理实验紧密相关。近年来,四倍频汤姆逊散射实验技术在神光III原型和100 kJ激光装置上相继建立,部分实验结果不仅加深了对激光惯性约束聚变靶物理的认识,还反映了实验条件对汤姆逊散射诊断的影响,促进了实验技术的精密化发展。在未来,还需要进一步发展多支路汤姆逊散射、五倍频汤姆逊散射和超热相干汤姆逊散射等新技术,面向点火黑腔条件,大幅提升激光等离子体状态参数的诊断精度,开展新物理机制的探索和研究,在激光惯性约束聚变和其他高能量密度物理科学领域发挥更重要的作用。 展开更多
关键词 激光惯性约束聚变 光学汤姆逊散射 等离子体状态参数 激光等离子体不稳定性
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