磁化套筒惯性聚变初步探索研究与实验可行性分析北大核心CSCD

磁化套筒惯性聚变(MagLIF)构型可充分利用现有大型脉冲功率驱动装置,如聚龙一号等。基于磁流体力学方程组和1∶1比例氘氚(DT)混合燃料聚变模型,开发了零维MagLIF数值模拟程序并进行了初步探索研究。计算结果表明初始负载参数(如轴向磁场强度,预加热温度、时刻,负载半径等)与聚变产额之间有着密切的联系,在给定条件下,可依据计算给出的定性关系进行负载优化设计。值得注意的是,根据计算结果,即使在理想条件下,氘氚燃料要实现能量收支平衡,则驱动器的电流必须大于21.2 MA。这意味着聚龙一号装置(10 MA)无法开展集成化的MagLIF实验,进一步的校验计算验证了上述观点,并在此基础上提出铝套筒分解实验的建议和负载设计参数。所取得的计算结果有利于加深对MagLIF套筒压缩阶段物理过程的认知和理解。     

正交电磁场中粒子束的质量聚焦及粒子轨迹

<正>交电磁场中粒子的运动轨迹在拐点处按指数规律变化,使不同质量离子的轨迹有明显区别,由此可创建新的电磁核素分离法。从牛顿运动方程出发,基于单粒子轨道法阐述被分离核素在正交电磁场中的运动规律,重点找出轨迹的拐点。给出了多质量粒子束在正交电磁场中的质量聚焦特性,以Li离子为例,应用MATLAB模拟粒子束的运动轨迹,结果表明正交电磁场中可实现多质量束流的质量分离。总结出粒子轨迹方程的特点,为多质量束流分离结构的工程化实现提供参数。研究成果可应用到质量分离器、质谱分析仪及材料提纯等装置的研制中,同时对于特殊位形电磁场控制多质量束流等相关领域的研究亦有一定的参考价值。     

Load optimal design for a primary test stand facility based on a zero-dimensional load model

In order to couple the numerical simulation of a primary test stand driver with an optimal load design, a zero-dimensional wire array load model is designed based on the Saturn load model using PSPICE, which is an upgraded version of the Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis (SPICE) designed by the ORCAD Corporation to perform circuit simulations. This paper calculates different load parameters and discusses factors influencing the driving current curve. With appropriate driving current curves chosen, further magneto-hydrodynamic calculations are carried out and discussed to provide the best results for experiments. The suggested optimal load parameters play an important role in experimental load design.     

焦耳—汤姆逊实验的初步结果

云南师范大学物理系于1985年试办了“基础物理与实验”研究生班,培养能胜任大学基础物理和实验课程教学的师资。教学方法着重研究讨论和实践。除本校教师外,研究班还聘请国内其他高等院校有经验的教师作为客座教师或进行短期讲学。下面摘要刊登三篇部分学生第一年“普通物理实验设计”课程的初步成果。明年并陆续刊登其它院校学生选修实验或自学实验等成果。     

全流通格局下沪市主并上市公司并购绩效研究

以全流通格局下2007年发生并购的56家上市公司为样本,应用超常收益方法对沪市主并上市公司并购的绩效进行实证研究.结果表明:主并上市公司并购后绩效呈上升趋势;在横向并购、纵向并购和混合并购三种方式中,纵向并购的效果优于横向并购和混合并购,而横向并购与混合并购对绩效的影响区别不明显.     

不良导体串联时导热系数的测定

对单一材料的导热系数已有较多研究,而对两种或更多的不同材料叠合后的合导热系数的研究则较少见.在这方面我们作了初步实验,这里对实验结果作一简要说明.一种材料在稳定条件下热量沿一维方向传递时,导热系数可用下式表示:     

ZnS衬底上GeC/GaP增透保护膜系的制备及红外光学性质

把GeC/GaP双层膜用作ZnS衬底的长波红外(8~11.5μm波段)增透保护膜系。采用射频磁控溅射法,以高纯Ar为工作气体、单晶GaP圆片为靶制备了GaP薄膜;用射频磁控反应溅射法在高纯Ar和CH4的混合气体中,以单晶Ge圆片为靶制备了GeC薄膜。分别用柯西(Cauchy)公式和乌尔巴赫(Urbach)公式表示折射率和吸收系数,对薄膜的红外透射率曲线进行最小二乘法拟合,得到了它们的厚度及折射率、吸收系数等光学常数。GaP膜的折射率与块体材料的相近,在波长10μm处约为2.9;GeC膜的折射率较小,在波长10μm处约为1.78。用所得到的薄膜折射率,通过计算机膜系自动设计软件在ZnS衬底上设计并制备出了GeC/GaP双层增透保护膜系,当GaP膜厚较大时,由于吸收增大膜系增透效果较差;当GaP膜厚较小时,膜系有较好的增透效果。     

磁化套筒惯性聚变典型物理过程及特征参量

磁化套筒惯性聚变(MagLIF)结合了传统磁约束聚变(MCF)与惯性约束聚变(ICF)的优势,理论上在有限的驱动能力下可以有效降低聚变实现的难度,具有极大的应用潜力。基于一维集成化物理模型编写了数值模拟程序,以ZR装置典型驱动能力27 MA为出发点,以时间演化为顺序,通过数值模拟系统性地总结分析了典型负载参数下MagLIF构型初始化、加速内爆及迟滞3个关键过程中重要特征参量的分布及演化情况。数值模拟结果有助于理解MagLIF构型从预加热经由燃料压缩到最终发生聚变这一快速而复杂的过程,从而为建立相应的物理图像和认知提供了重要支撑,与传统ICF典型参数的对比也体现了该构型的优势所在,为后续研究奠定了基础。     

磁化套筒惯性聚变一维集成化数值模拟

磁化套筒惯性聚变(magnetized liner inertial fusion,MagLIF)结合了传统磁约束聚变和惯性约束聚变的优点,理论上可以显著地降低聚变实现的难度,具有极大的应用潜力.以研究MagLIF中的关键问题为目标,建立能够综合考虑磁化、预加热、套筒内爆、聚变反应、端面效应、磁通压缩等多种复杂机制在内的集成化物理模型,特别是通过引入流体喷射模型,使得可以在一维计算条件下考虑具有二维特性的端面损失情况,并额外考虑Nernst扩散项对磁通损失的影响.在此基础上编写实现一维集成化MagLIF数值模拟程序MIST(magnetic implosion simulation tools),与FP-1装置(2 MA,7.2μs)上铝套筒内爆实验结果的对比验证了程序磁流体模块的正确性;将聚变模块纳入后与国外同类程序LASNEX和HYDRA计算结果进行整体比较,所得数值结果总体接近,主要差异体现在燃料温度的计算上,对可能影响的原因进行了简要分析.所建立的集成化模型与程序将为未来开展MagLIF聚变实验研究提供坚实的理论基础和重要工具.     

磁化套筒惯性聚变初步探索研究与实验可行性分析

磁化套筒惯性聚变(MagLIF)构型可充分利用现有大型脉冲功率驱动装置,如聚龙一号等。基于磁流体力学方程组和1∶1比例氘氚(DT)混合燃料聚变模型,开发了零维MagLIF数值模拟程序并进行了初步探索研究。计算结果表明初始负载参数(如轴向磁场强度,预加热温度、时刻,负载半径等)与聚变产额之间有着密切的联系,在给定条件下,可依据计算给出的定性关系进行负载优化设计。值得注意的是,根据计算结果,即使在理想条件下,氘氚燃料要实现能量收支平衡,则驱动器的电流必须大于21.2 MA。这意味着聚龙一号装置(10 MA)无法开展集成化的MagLIF实验,进一步的校验计算验证了上述观点,并在此基础上提出铝套筒分解实验的建议和负载设计参数。所取得的计算结果有利于加深对MagLIF套筒压缩阶段物理过程的认知和理解。