聚变反应时间历程的双峰结构测量

利用新研制的聚变反应速率测量系统,在神光Ⅲ原型装置上测量了间接驱动时充DT气体的玻璃球壳内爆靶丸的聚变反应速率的时间历程,获得了DT中子产额约为1010时的聚变反应速率随时间的变化过程,发现了聚变中子发射在时间上的双峰结构。利用辐射流体程序对聚变中子在时间上的双峰结构进行了数值模拟,发现双峰结构分别由冲击压缩过程和惯性压缩过程产生,靶丸壳层厚度不同时产生的聚变中子发射双峰强度比变化可能是由靶丸的初始表面调制度不同所致。通过理论模拟与实验结果的对比,验证了中子聚变反应历程的双峰结构。     

大口径元件反射率的镜面扫描精密测量系统

 为了测量高功率激光传输系统中大口径高反射率元件，研制了一种镜面扫描的精密测量系统。介绍了该系统的结构及其工作原理，分析了影响系统测量精度的因素，理论上估算的测量精度为2×10^-5。在直腔下对该系统的性能进行了实验测试，分析表明，系统的测量不确定度优于2.052 28×10^-5，最大测量误差为3.554 04×10^-5，与理论预计结果吻合较好。对大口径元件进行的多次实验扫描测试，结果显示，镀膜加工误差导致反射率分布是关于镜面中心呈旋转对称。该系统的使用大大简化了元件表面反射率分布的测量。     

聚变反应历程测量系统研制及应用

为了测量惯性约束聚变实验中的聚变反应时间过程,研制了一套时间分辨优于40 ps的聚变反应历程测量系统.该系统由闪烁体及鼻锥部分、光学系统和条纹相机系统三部分组成.其中闪烁体将中子信号转换为可见光信号,光学系统则将闪烁体的发光信号成像在条纹相机上进行记录.为得到信号与入射激光的时间关系,还将时标引入了条纹相机进行记录.在...     

182Hf实验室参考标准的研制与加速器质谱测量

介绍了用于HI-13串列加速器质谱(AMS)测量的¹⁸²Hf实验室参考标准的研制. 通过¹⁸⁰Hf的连续热中子俘获产生¹⁸²Hf, 用热电离质谱对初始参考标准的同位素比进行了精确测量. 取一定量的初始参考标准, 加入已知量的稳定同位素(¹⁸⁰Hf)作为稀释剂, 通过逐级稀释的方法, 最终得到同位素比从10^－6—10^－10的一系列参考标准. 并对该系列参考标准进行了AMS测量, 结果显示¹⁸²Hf/¹⁸⁰Hf的测量值与标称值呈良好的线性关系, 说明该AMS系统可以准确测量同位素比在10^－6—10^－10范围内的样品.     

宽带腔增强吸收光谱技术应用于痕量气体探测及气溶胶消光系数测量

基于氙灯的非相干宽带腔增强吸收光谱系统, 并将其应用于痕量气体及气溶胶消光系数的测量. 该系统的探测灵敏度通过测量NO₂在520—560 nm波长范围内的吸收得到验证, 最小可探测灵敏度为1.8× 10^-7cm^-1 (1σ, 0.12 s积分时间, 50次平均), 对应的NO₂探测极限～33 nmol/mol. 结合标准气溶胶粒子发生系统, 测量了不同浓度的单分散硫酸铵气溶胶粒子在532 nm波长处的消光系数, 得到粒径为600 nm的硫酸铵气溶胶的消光截面为1.12× 10^-8cm², 与文献报道值1.167× 10^-8cm²相一致, 验证了气溶胶测量的可行性和准确性.     

高时间分辨的聚变反应峰值时刻测量

聚变反应峰值时刻是表征惯性约束聚变热核反应的重要参数。在神光Ⅲ原型装置上利用新研制的具有高时间分辨的聚变反应历程测量系统对聚变反应时间过程进行了测量,通过引入时标光获得了对应不同碳氢（CH）烧蚀层厚度的聚变反应峰值时刻数据,测量结果表明:在当前的实验条件下,聚变反应峰值时刻落后入射激光0.7~1.0 ns,增加烧蚀层厚度或氘氚（DT）燃料气压均会导致聚变反应峰值时刻与入射激光间的相对延时增加。     

PT-PEK-c电光聚合物薄膜的厚度和介电性质

研制了新的PT-PEK-c电光聚合物薄膜材料,用准波导耦合m线方法测量了PT-PEK-c电光聚合物薄膜的厚度,并测量了该聚合物薄膜在1×10²Hz到1×10⁷Hz频率范围内的室温介电常数.测量结果为:厚度d=2.328±0.315μm,在10KHz下,介电常数ε_r＝4023±0.063,介电损耗tanδ＝0.003.     

半导体器件单粒子效应的加速器模拟实验

 着重描述了应用加速器开展半导体器件的单粒子效应实验研究的方法。采用金箔散射法可以降低加速器束流几个量级，从而满足半导体器件单粒子效应实验的要求。研制的弱流质子束流测量系统和建立的质子注量均匀性测量方法解决了质子注量的准确测量问题。实验测得静态随机存取存储器的质子单粒子翻转截面为10^-7 cm²·bit^-11量级，单粒子翻转重离子LET阈值为4～8MeV·cm²/mg，重离子单粒子翻转饱和截面为10^-7 cm²·bit^-1量级。     

CHCl3电子吸附速率常数的离子迁移谱

利用电晕放电离子迁移谱, 使用高纯氮气作为载气和迁移气体, 研究了电场强度在200～500 V/cm变化时CHCl₃的解离电子吸附速率常数, 得到样品所对应的电子吸附速率常数为1.26×10^-8～8.24×10^-9 cm³/(molecules s)．利用该装置测量了固定电场下,样品的电子吸附速率常数与样品浓度之间的关系．此外利用所获得的离子迁移谱图得到了不同电场强度下Cl^-与CHCl₃之间的离子分子反应速率常数.     

ICF中子发射时间诊断

 对ICF中子发射时间的诊断技术进行了研究,研制了基于快闪烁体和微通道板式光电倍增管的中子发射时间探测器。在某大型激光原型装置上进行了中子发射时间的实验测量,成功获得多发实验的中子发射时间与打靶激光脉冲的时间及中子发射时间之间的关系。实验结果表明：中子发射时间探测器对DT中子和DD中子都能够响应,中子产额测量下限达到10⁷,时间测量不确定度小于20 ps;CH烧蚀层越厚,中子发射时间越长。     

Diagnostic technique for measuring fusion reaction rate for inertial confinement fusion experiments at Shen Guang-III prototype laser facility

A study is conducted using a two-dimensional simulation program(Lared-s)with the goal of developing a technique to evaluate the effect of Rayleigh–Taylor growth in a neutron fusion reaction region.Two peaks of fusion reaction rate are simulated by using a two-dimensional simulation program(Lared-s)and confirmed by the experimental results.A neutron temporal diagnostic(NTD)system is developed with a high temporal resolution of~30 ps at the Shen Guang-III(SG-III)prototype laser facility in China,to measure the fusion reaction rate history.With the shape of neutron reaction rate curve and the spherical harmonic function in this paper,the degree of Rayleigh–Taylor growth and the main source of the neutron yield in our experiment can be estimated qualitatively.This technique,including the diagnostic system and the simulation program,may provide important information for obtaining a higher neutron yield in implosion experiments of inertial confinement fusion.     

超快中子探测器闪烁体性能计算

超快中子探测器是ICF聚变反应速率测量系统的核心部件。利用蒙特卡罗粒子输运工具包Geant4模拟了一种超快中子探测器——BC-422型闪烁探测器的中子探测过程,计算出了几种厚度的BC-422型闪烁体的探测效率、输出光信号强度和时间分辨力;对比了闪烁体的2种不同反射表面对输出光信号强度和时间分辨力的影响。计算的结果显示:设计适当的BC-422型闪烁探测器能够测量的最低中子产额在108量级,对DT中子的信号时间分辨力好于20 ps,对DD中子的信号时间分辨力达到30 ps,能够用于大型激光装置及其原型的聚变反应速率测量。     

Time-of-flight measurement of resonant molecular formation in muon-catalyzed dt fusion

Preliminary results are reported for an experiment at TRIUMF where a time-of-flight technique was tested for measuring the energy dependence of the rate for muon-catalyzed dt fusion. Muonic tritium atoms were created following transfer of negative muons from muonic protium in a layer of solid hydrogen (protium) containing a small fraction of tritium. The atoms escaped from the solid layer via the Ramsauer-Townsend mechanism, traversed a drift region of 18 mm, and then struck an adjacent layer of deuterium, where the muonic atom could form a molecular system. The time of detection of a fusion product (neutron or alpha) following muon arrival is dependent upon the energy of the muonic tritium atom as it traverses the drift region. By comparison of the time distribution of fusion events with a prediction based on the theoretical energy dependence of the rate, the strength of resonant formation can in principle be determined. The results extracted so far are discussed and the limitations of the method are examined.     

基于双核模型的粒子交换势能面与熔合几率的研究(英文)

研究了基于双核模型的粒子交换势能面.原子核的形变效应对于势能面的形状有较大的影响.在反应过程中,作为反应时间函数的动态形变的变化是显著的.通过求解主方程,对一些基于冷熔合机制的反应道的全熔合几率也进行了讨论. The Potential Energy Surface (PES) for particle exchange in Di nuclear system is studied in detail. It is found that the nuclear deformation effect can change the shape of PES significantly. The dynamical deformation as a function of the reaction time in the reaction process is investigated in a simple model and we found that its variation with time is dramatic. The fusion probabilities P-CN of some reaction channels based on the mechanism of cold fusion are also calculated.     

用QMD模型研究晕核 11 Be+208Pb的熔合机制

通过用QMD模型研究晕核^11Be ^208Pb的近垒熔合反应,发现晕核引起的熔合反应中,并存着两种相互竞争的机制：一方面当入射晕核^11Be靠近靶核时,由于^11Be是弱束缚体系,与靶核的相互作用可使其很容易破裂或少数核子被靶核俘获形成核子转移反应,从而对于熔合表现出压制;另一方面当^11Be的少数中子进入靶核并与靶核相互作用而使得靶核有些激发,而使局部半径增大,导致熔合势垒降低,熔合截面增强。用QMD模型计算出的熔合截面与实验值基本符合,垒附近表现出增强效应。     

光学无线电测量信息融合定位方法

在外弹道测量系统中,将光学设备与无线电设备测量数据进行融合处理,可以提高系统的综合测量水平和设备的使用效率。利用部署在光电经纬仪附近的雷达,建立光电经纬仪和雷达联测定位模型。由全微分公式,根据测站站址差将光电经纬仪的测角信息与雷达的测距信息进行数据融合,可以得到目标相对于雷达的方位角和俯仰角,从而确定目标的空间三维位置;分析了定位模型的主要误差来源和对定位结果的影响。结果表明,光电经纬仪雷达联合定位算法得到的精度优于雷达单台定位精度,联合定位的精度达到2 m以内,同时发挥了光电经纬仪和雷达跟踪测量的长处。     

Muon-catalyzed fusion in deuterium at 3 K

Muon-catalyzed fusion in deuterium has traditionally been studied in gaseous and liquid targets. The TRIUMF solid hydrogen layer target system has been used to study the fusion reaction rates in the solid phase at a target temperature of 3 K. Both branches of the cycle were observed; neutrons by a liquid organic scintillator, and protons by a silicon detector located inside the target system. The effective molecular formation rate from the upper hyperfine state and the spin exchange rate have been measured, and information on the branching ratio parameters has been extracted.