电磁加载下的高能量密度物理问题研究（续3）

4磁化靶聚变(MTF)研究4.1磁化靶聚变的基本概念为了满足Lawson判据,可以用磁场较长时间约束体积较大、温度与密度较低的氘氚等离子体(磁约束聚变,MCF),也可以用激光等高功率加载手段很快地在较小体积内造成温度与密度很高的等离子体(惯性约束聚变,ICF)。磁化靶聚变(magnetized target fusion,MTF)则是一种中间途径的概念,即把等离子体预先磁化(10T)并加热到适中温度(100~200eV)和密度(表3),再用电磁驱动的套筒内爆准等熵压缩到10keV温度,达到Lawson判据要求的状态(图41)。表3三种聚变技术途径参数的比较技术要求磁约束聚变磁化靶聚变…     

电磁加载下的高能量密度物理问题研究

1物质的高能量密度状态文中所述的高能量密度状态是指物质由于受到外界能量输入或自身能量转换,使其内能增大而造成的高压力、高密度和高温度状态。能量的体积密度的量纲等同于压力的量纲,由此可知内能增加量为1MJ/cm3时,物质内部的压力约为1TPa量级。通常认为在高能量密度状态下,固体物质的可压缩性应有显著影响,气态物质应达到接近极限压缩的程度,相当于0.1TPa或0.1MJ/cm3的内能密度。密度为0.01g/cm3的物质被加热到100eV,其压力则为0.1TPa,对氢气而言比能量约10MJ/g。高能炸药PBX-9404的化学反应能密度约为0.0096MJ/cm3,爆压为36…     

电磁加载下的高能量密度物理问题研究（续1）

3电磁加载高能量密度物理研究进展3.1Z箍缩内爆ICF研究3.1.1Z箍缩内爆等离子体负载的构形—真空黑腔和动力黑腔利用Z箍缩内爆等离子体进行惯性约束聚变(ICF)研究,最初来自1973年Turchi和Bak-er[9]提出的电磁内爆概念,这里包含着两条不同的途径:一是类似于武器的概念,利用高速内爆的固体套筒压缩其内部的热核材料达到高温、高密度状态,发生热核点火。例如俄罗斯实验物理院利用爆炸磁压缩强磁场发生器(MC-1)进行的工作,以及美国Los Alamos实验室的Athena计划等。这条途径的困难在于内爆后期固体套筒流体动力学不稳定性发展严重,很难把…     

电磁驱动高能量密度动力学实验的一维磁流体力学多物理场数值模拟平台：SSS-MHD

超高压、超高密度物质状态生成和性质研究是当代极端物理学的重要前沿领域,电磁驱动的高能量密度物理实验对于该领域的意义尤为重要。这类实验虽然形式上多种多样,但在物理上有内在统一性,即均以力学守恒定律和宏观电磁理论为基本框架。为了建立统一数值模拟平台、依靠负载电流实验数据（或驱动电路真实数据）确定各种极端实验条件下负载构形的力学运动及其与各个物理场的耦合问题,将经受大量实际检验的冲击、爆轰动力学和激光效应计算的一维拉格朗日编码SSS,实质性扩展成为磁流体力学多物理场耦合编码SSS-MHD。对于具有典型意义的平面准等熵斜波压缩、高速平面固体飞片发射、固体套筒电磁内爆和炸药内爆磁通量压缩实验等各类高能量密度动力学实验案例的模拟计算结果表明,编码SSS-MHD计算与美国Z装置、中国CQ和CJ系列装置的实验及美国编码ALEGRA-1D和2D计算数据的相对偏差基本不超过5%。该数值模拟平台为极端材料动力学实验（包括气体、液体、化合物和金属）提供了有力的支撑,还将有助于多维磁流体力学多物理场编码的开发。

     

磁驱动等熵压缩和高速飞片的实验技术（续2）

4磁压加载等熵压缩实验的数据处理方法 4．1磁驱动实验测量技术 磁驱动实验与通常冲击动力学实验的差别首先在于加载手段的不同，不是纯力学方式（即通过驱动器与样品的直接接触施加作用力）加载，而是利用经过样品的电流与其自身产生磁场相互作用的电磁力无接触地加载，其优点是磁压力的高低只与导体样品表面电流密度有关。在不考虑磁扩散的前提下，把流经导体样品表面的电流密度及其分布测量准确，就能准确的给定磁压力。对于简单的电极构形，通常用罗柯夫斯基线圈测量流过的脉冲电流。     

温度对高应变率扭-拉复合加载下形状记忆合金本构关系影响的研究

利用分离式扭-拉复合加载Hopkinson杆装置,在20℃和500℃下研究了温度对高应变率扭-拉复合加载下铁基形状记忆合金本构的影响.试验结果表明:该材料在高应变率扭-拉复合加载下的名义剪切屈服强度、剪切强度极限和名义拉伸屈服极限、拉伸强度极限均随温度的升高而降低.拉伸和扭转之间具有相互藕合作用.