| 强脉冲离子束辐照薄金属靶的热力学过程研究 |
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| 作者姓名： | 喻晓 沈杰 钟昊玟 屈苗 张洁 张高龙 张小富 颜莎 乐小云 |
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| 作者单位： | 1. 北京航空航天大学, 物理科学与核能工程学院, 北京 100191;2. 北京大学, 重离子物理研究所, 北京 100871 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(批准号: 11175012)和国家科技重大专项(批准号: 2013GB109004)资助的课题. |
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| 摘 要： | 在回顾和总结现有强脉冲离子束诊断技术和能量沉积模型的基础上, 结合红外成像诊断分析, 基于能量平衡, 提出了强脉冲离子束在固体靶中功率密度分布模型, 并采用蒙特卡罗方法对其进行计算. 以该功率密度模型作为源项, 使用有限元分析方法模拟强脉冲离子束入射100 μm不锈钢靶后内部温度场在毫秒时间范围内的分布和演化. 结果显示, 在微秒时间范围内, 热场以存在于近表面区域数倍于离子射程范围内的冲击热场为主要特征; 而在毫秒时间范围内, 靶的前后表面(纵向)已达到温度平衡, 且靶后表面温度场和入射前表面的离子束横截面能量密度具有空间分布的相似性. 这证明了, 在采用具有毫秒响应速度的红外拍摄系统的情况下, 背面红外诊断技术可以实现以较高的精度对强脉冲离子束横截面的能量分布进行诊断和分析.
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| 关 键 词： | 强脉冲离子束 薄金属靶 功率密度分布 热场 |
| 收稿时间： | 2015-03-11 |
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