冲击压缩性的高精度测量技术

 详细介绍了在冲击压缩性测量中为提高冲击波速度测量精度，在减小样品尺寸测量的相对误差以及保证安装过程不破坏其原有加工精度的技术措施。还介绍了利用多路时间间隔测量仪记录冲击波传播时间时，如何减小传输误差以及利用探针的合理布局对冲击波阵面的倾斜和弯曲畸变进行修正的方法。此外，介绍了利用光纤技术同时获得冲击波速度和冲击温度信息的技术。采用上述技术措施后使弹丸速度的测量误差约为0.2%~0.4%，冲击波速度的测量误差约为~1%。     

超压爆轰产物冲击绝热线的实验研究

炸药驱动高速飞片撞击基板和炸药,从而在炸药中产生超压爆轰状态。利用高速扫描相机测试了冲击波在炸药试样和铝标准试样中的传播速度,采用对比法得到了炸药爆轰产物的雨贡纽曲线。通过分析发现,通常的冲击波-粒子速度(D-u)关系式的线性拟合不适合CJ点附近的雨贡纽数据,对于炸药爆轰产物的冲击波-粒子速度关系式最好采用非线性关系式。利用冲击波前后物理量守恒关系式,将D-u数据转化为p-V数据,拟合得到了炸药爆轰产物的雨贡纽p-V关系。     

利用激光直接驱动冲击波进行压强高为1．6TPa铜的雨贡纽数据测量

2003年度在“神光”Ⅱ上进行了两轮倍频激光直接驱动状态方程实验，取得了较大进展，获得了不错的结果。首次完成了倍频(2w)激光束均匀化系统的设计和研制，在实验中得到应用，结果表明，该系统在测试要求下，基本能满足激光状态方程实验的要求，但在高精度测量测试条件下，尚难获得高质量的平面冲击波，需对列阵透镜束匀滑系统作进一步的优化设计研究，以满足更高精度状态方程实验测量的要求。在倍频激光直接驱动状态方程实验中，利用现有的条纹相机进行了高时间分辨的冲击波信号记录，     

太帕压力下声速连续测量的高精度靶制备

声速反映小应力扰动在介质中的传播特征,是材料在一定热力学状态下的重要属性,是研究材料状态方程、相变(包括固-固相变)以及物质构成等的重要手段。超高压声速测量对于地球和行星物理、惯性约束聚变以及第一性原理的建模等多个物理研究领域具有重要意义。基于侧向稀疏方法连续测量冲击绝热线上的体声速是获取超高压声速的全新方法。该方法对靶的制备要求很高。为此,详细介绍了基于该方法的靶的制备要求,探讨了制备工艺、测量技术以及影响实验精度的主要因素,并根据"神光Ⅲ"原型装置的实验结果进行相应的分析。     

未反应JBO-9021炸药冲击雨贡纽曲线的研究

采用激光干涉测速技术和楔形炸药,对未反应钝感高能炸药JBO-9021的冲击雨贡纽曲线进行了实验研究。通过激光干涉测试技术对楔形炸药冲击波后不同位置的多点粒子速度进行测试,获得一组不同压力下未反应炸药中的波后粒子速度和冲击波速度,通过曲线拟合得到未反应炸药的冲击雨贡纽曲线。同时将未反应炸药的冲击雨贡纽曲线和冲击波阵面的Rankine-Hugoniot关系进行联立,获得未反应炸药的状态方程。     

氢及氘的宽区物态方程研究进展

氢是自然界最丰富的元素,是天体物理和惯性约束聚变（ICF）研究的重要对象。简要综述了国内外氢及氘宽区物态方程研究进展,特别评述了OMEGA激光装置上的最新冲击压缩实验和理论模型的对比分析情况。在以往数据分析评估基础上,利用改进的化学自由能模型、第一原理数值模拟结果及多参数物态方程模型,构建了氢的宽区物态方程,适用温度、密度范围分别为20～10⁸ K,10⁻⁷～2000 g/cm³。与已有多类实验如冲击压缩实验、静高压等温线实验、声速等实验结果对比表明,新构建的氢宽区物态方程具有较高的置信度,为天体物理、惯性约束聚变、国际热核实验堆等工程物理设计提供高精度的支撑数据。氢宽区物态方程的构建及验证方法亦可适用于其同位素氘,该方法构建的氘宽区物态方程与2019年最新发表的主雨贡纽、二次冲击雨贡纽数据的吻合程度明显优于当前国外模型。指出了未来研究需要关注的状态区域。     

泡沫硅橡胶冲击压缩性实验研究

 采用锰铜计技术，通过测量冲击波压力获得材料雨贡纽数据的技术路线，给出了初始密度为0.92 g/cm³的泡沫硅橡胶在6~33 GPa范围内的雨贡纽关系，精度优于国内外相关工作。对本实验锰铜计的典型信号作了较为详细的分析，通过数值模拟很好地重现了该非常规信号。此外，采用先前Wu等建立的疏松材料雨贡纽模型进行了预估计算，预估结果与实验结果符合很好，表明该模型不但适用于金属、岩石矿物等，亦可广泛应用于高聚物疏松材料的冲击压缩性研究。     

泡沫态硅橡胶冲击绝热线的近似计算

在孔穴塌缩模型的基础上,建立了计算泡沫态硅橡胶在不同初始密度下的冲击绝热线参数的理论方法。获得了泡沫态硅橡胶在两种不同初始密度下(0.52 g/cm3和0.92 g/cm3)的冲击绝热线,并与已有的实验数据进行对比分析。结果表明,建立的理论方法对于泡沫态硅橡胶的冲击绝热线计算是适用的。     

激光雷达雨中能见度测量

分析了雨中能见度测量值偏高是由于雨滴的前向散射效应的原因。针对这一情况,在假设雨滴谱分布满足Marshall-Palmer分布条件下,提出了激光雷达前向散射修正模型。利用自行研制的CSY2型能见度激光雷达在孝感、北京进行了为期半年的比对实验。结果显示：在中雨和大雨条件下,利用该修正算法能大大减少能见度测量误差。     

激光雷达雨中能见度测量

 分析了雨中能见度测量值偏高是由于雨滴的前向散射效应的原因。针对这一情况,在假设雨滴谱分布满足Marshall-Palmer分布条件下,提出了激光雷达前向散射修正模型。利用自行研制的CSY2型能见度激光雷达在孝感、北京进行了为期半年的比对实验。结果显示：在中雨和大雨条件下,利用该修正算法能大大减少能见度测量误差。     

非理想Ar等离子体Hugoniot曲线研究

Ａｒ气初始压力为０．１ＭＰａ,初始温度为２９３Ｋ,Ａｒ等离子体５个实验点的压力为０．１２５－０．１６３ＧＰａ,电子密度ｎｅ≈１０＾１９ｃｍ＾－２,非理想性参数Г为０．４３－０．４５的条件下测量了非理想Ａｒ等离子体Ｈｕｇｏｎｉｏｔ曲线。冲击波速度由光谱辐射信号确定,粒子速度由实测飞片速度、阻滞法和等熵线确定。实验的Ａｒ等离子体Ｈｕｇｏｎｉｏｔ曲线与考虑二级电离效应后Ａｒ等离子体的理论ｐ－ｕ线符合得很     

金刚石膜的厚度及背表面过渡层对热导率的影响

 采用微波等离子体化学气相沉积（MWPCVD）方法制备金刚石膜，研究了金刚石膜的厚度以及生长初期的SiC过渡层对其热导率的影响，给出了膜厚和背表面SiC过渡层减薄厚度与金刚石膜热导率的关系。     

BaCO3和TiO2粉末混合物冲击压缩性和BaTiO3冲击合成的实验研究

 利用高能炸药爆轰驱动冲击波、狭缝扫描闪光隙高速照相技术和阻抗匹配解原理，在10~100 GPa压力范围内，测量了BaCO₃和TiO₂粉末混合物的冲击绝热数据。同时，利用轴对称柱面和平面爆轰装置，进行了该混合物样品的冲击后回收实验和回收样品的X射线衍射分析，考察BaTiO₃的冲击合成。测量出的冲击绝热数据，以冲击波压力和比容平面上的结果为例，在约30和45 GPa两个压力值时，比容发生明显跃变。冲击绝热数据与回收样品X射线衍射分析结果相结合，判断出，这两个跃变分别对应于TiO₂从锐钛矿相转变到高压β-TiO₂相，BaCO₃与TiO₂开始急剧化学反应合成出BaTiO₃并放出CO₂。此外，在压力为10 GPa左右作回收实验，其回收样品的X射线衍射分析表明TiO₂由锐钛矿相完全转变为金红石相。     

低温低密度等离子体密度及分布函数测量

一、引言 近来,尽管等离子体诊断技术有了很大发展,古老的朗缪尔探针由于结构简单,使用方便且有较好的时间空间分辨,至今仍作为基本诊断工具而广泛使用。但是,简单的朗缪尔探针理论只适用于中等密度(L》r》λD,L是平均自由程,r是探针半径,λD是德拜长度),对于低密度等离子体(r≤λD),朗缪尔探针理论复杂得失去了实用价值。本文将给出两个适合于低密度情况下的简单公式,并介绍一种实验中所用的静电能量分析器。     

碳水混合物冲击压缩特性的理论研究

 采用固-液双相混合模型和分子流体的微扰变分统计理论,分别计算了石墨-水体系（ρ₀=1.233 g/cm³）和金刚石-水体系（ρ₀=1.238 g/cm³）的冲击压缩特性。结果表明：（1）在不发生石墨→金刚石相变和化学反应的低压区域（p<20 GPa）,这两种混合体系的冲击压缩曲线的差别并不明显;（2）在发生石墨→金刚石相变的高压区域（p>20 GPa）,这两种混合体系的冲击压缩曲线显著不同,且石墨-水体系更易压缩;（3）在45～60 GPa强冲击压力范围内,冲击波诱发的化学反应也不会显著影响这两种体系冲击压缩曲线的走势。上述结论与文献（高压物理学报,1999,13(2):87-92）发表的实验结果相矛盾。进一步分析了引起理论与实验结果不一致的可能原因,并对文献中的实验结果及其理论分析结论提出质疑。     

人耳听阈曲线的测定

介绍一个面向医学专业的本科生开设的物理实验。该实验利用声波方面的声强、声强级、响度、响度级和听觉曲线等物理知识，完成了对人耳听阈曲线测定的实验设计，为临床听力仪的正确使用打下良好基础。     

腊块密度的测定

本文介绍了比重比水轻的固体腊块的密度测定方法。     

双臂电桥测低电阻

低电阻测量实验由于测量精度高,方法巧妙,在电磁测量技术中有极其广泛的应用,挖掘其物理思想,有助于提高实验教学的质量．     

利用光泵磁共振曲线测量氢原子密度

本文给出利用光泵磁共振曲线测量氢原子密度的实验.在我们的实验中,当射频源放电功率一定时,在25~61℃的泡温范围内测量到9.2×10¹¹~1.6×10¹¹(原子/厘米³)的氢原子密度.实验结果表明,当放电功率一定时,氢原子密度随泡温升高而下降.