燃料均化过程中红外光体加热率控制模拟

通过光线追迹程序对红外光在黑腔中的传播进行模拟,得到红外光聚焦位置不同时靶壳和燃料的体加热率。模拟结果表明:当燃料冰层实现均化时,相比靶壳,燃料吸收了少部分红外光能量。靶壳和燃料的体加热率随着红外光在黑腔上的聚焦位置而改变,聚焦位置偏移量的增加,靶壳的红外光加热率峰值对应的高度角逐渐变大,而燃料的红外光体加热率逐渐变小。因此,通过改变红外光的聚焦位置对靶丸以特定的体积热率加热,从而达到燃料均化所需的温度场。     

低温下氘分子红外吸收特性研究

采用基于第一性原理的从头计算单双取代耦合簇方法并结合cc-PVTZ基组,计算了处于基态的(D2)3分子两种不同构型(D2d和D2h)的各种能量模式及其对应的红外谱图.利用自主研制的低温平面冷冻靶系统和低温红外光谱测量系统获得了低温下液氘的红外吸收谱.结果表明,实验测得的液氘红外吸收最强位置与理论计算得到的基态(D2)3分子的红外强度最大位置基本一致,且均为低模式Q1(0)+S0(0).     

ICF平面冷冻靶制备中充气速率效应

基于自主研制的平面冷冻靶打靶系统及微管注入法充气/冷冻技术,探讨了不同充气速率对平面冷冻靶制备的影响。研究表明:随着充气速率的减小,靶盒内氢气压强的变化速率越小,液化过程越明显,并且持续的时间越长;充气速率越小,越能准确测量液氢在该温度下的饱和蒸气压。同时,确定了最佳充气速率,建立了利用饱和蒸气压标定液氢温度的方法。研制的平面冷冻靶已经成功提供ICF物理实验。     

低温制冷机振动测试与分析

提出采用激光多普勒效应测量GM低温制冷机振动,并搭建实验台测试了RDK-408S型GM制冷机各方向的振动大小。实验结果表明,型号为RDK-408S的GM制冷机振动频率约为1 Hz,轴线方向的振动最大,约为30 m,x方向也存在脉冲振动,达到30 m,都远远大于激光约束聚变研究中所需要的振动要求,必须采取具体措施进行减振或隔振。     

The infrared-induced temperature distributions of solid D2 ices

A specific-wavelength infrared(IR) light(λ = 3140 nm) was irradiated into a solid D2 ice prepared in a cylinder target cell.The temperature in the solid D2 ice oscillated periodically with a high amplitude when irradiated by the IR light.The temperature oscillation has been well explained based on the two-dimensional heat transfer theory plus the IR-irradiation effect.The transmission optical imaging reveals that such a temperature oscillation is favorable to recrystallize the solid D2 ice from multicrystal to quasi single crystal.This suggests an efficient method to layer the solid hydrogen-isotope ice for the inertial-confinement-fusion(ICF) experiments.     

铝纳米晶的正电子湮没研究

采用自悬浮定向流-真空热压法,在不同压强下制得铝纳米晶材料,并利用X射线衍射(XRD)和正电子湮没寿命谱(PALS)分析手段对铝纳米晶的结构和微观缺陷进行表征.XRD分析表明:所制备的铝纳米晶的晶粒度为48 nm.PALS分析表明:铝纳米晶的微观缺陷主要为类空位以及空位团,而微孔洞很少;短寿命τ1,中间寿命τ2以及其对应的强度I1,I2随压强变化而呈现阶段性变化;压制压强(P)低于0.39 GPa时制得的纳米晶空位团随压强的增加而逐渐转变为类空位;0.39 GPa P 0.72 GPa时,各类缺陷发生消除;P 0.72 GPa时,各类缺陷进一步发生消除.随压强的提高,铝纳米晶的密度增加,其显微硬度也明显增高.     

近三相点氮分子固体的低温红外吸收特性研究

利用自主研制的低温液体/固体制备系统制备出了均匀、透光性好的氮分子固体冰层, 测量了其近三相点的红外吸收谱, 在频率2222–2439 cm^-1处观察到了一个宽的吸收带, 且最强峰位位于2288 cm^-1.基于非谐振子模型计算了氮分子的振动频率, 解释了实验中得到的固体中氮分子的红外吸收带主要由氮分子的基频振动及基频振动与转动耦合引起.     

纳米Cu固体材料的X射线衍射与正电子湮没研究

 采用自悬浮-冷压法，在不同压力下制得纳米Cu固体材料并对其在不同温度和保温时间下进行退火，利用X射线衍射(XRD)和正电子湮没寿命谱(PAS)分析对材料的结构和微观缺陷进行了表征。XRD分析表明，压制而得的样品晶粒度为20 nm，低于300 ℃退火3 h后并未发现晶粒显著长大；PAS分析表明，压制后的样品缺陷主要为单空位和空位团，大空隙很少，随着退火温度的升高和退火时间的延长，单空位通过扩散结合成空位团，大空隙也在温度较高时分解为空位团，导致空位团的含量增加，而单空位和大空隙的含量降低。     

氘平面冷冻靶制备技术研究

在激光惯性约束聚变（ICF）实验研究中,需要研究一些原子／分子（如氩、氢、氘、氚等）在低温冷冻状态下与强冲击波的相互作用,获得相关的状态方程实验数据。为此,需要创造一个稳定的低温环境,将这些在常温下为气态的原子／分子冷冻成固态或液态。美国已经建立了平面冷冻靶制备实验装置,并在OMEGA实验装置上利用液氘平面低温冷冻靶获得了其状态方程实验数据。     

铝纳米晶的低温导电特性研究

采用真空热压技术将电磁感应加热-自悬浮定向流法制备的铝纳米粉末压制成块体样品.通过X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜及X射线能谱分析了铝纳米晶的微观结构,并用四探针法测量了不同温度下(8—300 K)样品的电阻率,研究了铝纳米晶的电阻率(ρ)随温度的变化规律.结果表明:由于晶界(非晶氧化铝)对电子的散射以及晶界声子对电子的散射效应,低温(40 K)下,铝纳米晶的本征电阻率随温度变化关系明显不同于粗晶铝,不仅呈现出T~4变化,还表现出显著的T3变化规律.因晶界等缺陷和非晶氧化铝杂质对电子的散射,铝纳米晶残余电阻率比粗晶铝电阻率大5—6个数量级.