等离子体X射线对数螺线弯晶成像技术研究
发布时间：2021-04-16 08:30
惯性约束聚变（Inertial Confinement Fusion,ICF）和Z箍缩研究的开展不仅在基础物理探索方面,而且在国民经济和军事等领域均具有重要的研究和应用价值。两者物理过程的复杂性以及可控性需要与之相匹配的诊断技术和装置,建立相应的综合诊断系统可以为惯性约束聚变研究提供保证,是ICF和Z箍缩研究的重点内容。将弯曲晶体分析器作为信息获取最前端,并以此为基础构建的X射线成像系统,是ICF和Z箍缩诊断技术研究中常用装置。目前,现有的成像系统通常基于反射式布拉格原理构建,如球面及超环面弯晶成像谱仪,球面弯晶成像谱仪用于X射线单能成像时要求布拉格角要尽量大于80°以减小成像像差,在ICF靶丸成像应用中常会影响其他成像器件的空间布置,另外,在Z箍缩等离子体单能成像时不具备宽的视场区域;相较于球面弯晶,超环面弯晶能够解决其在小布拉格角成像时的像差问题,但其六维调节难度以及晶体衍射效率等问题却限制了实际应用。对数螺线弯晶在大立体角范围内均具有等角特性,从而具有较宽的单色成像视场范围,目前,对对数螺线弯曲晶体的研究主要是利用其聚焦、色散的特性实现X射线分光,用于生物医学领域的X射线荧光和相...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：124 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
美国国家点火装置内部Fig.1.1Interiorofthenationalignitionfacility(NIF)
重庆大学博士学位论文室和诊断监测等，该装置具有两个输出功率 1 万亿瓦的超m，激光脉冲束宽度可为 100ps 和 1ns，这一能量聚焦到其功率密度可达 10 万亿亿瓦/平方厘米。神光Ⅱ装置的 8 束现 3 倍频激光打靶，在物理实验中可以保证在 1 ns 时间内[51]，图 1.2 是我国自建的神光 II 主激光大厅，后续又增加成像。神光 III 原型装置同样具有 8 束同步激光，3 倍频打ns 时间内 2 kJ 的能量提高到 10 kJ。神光装置为我国惯性高密度等极端物理条件下物质特性研究提供不可替代实验要实验平台。
(a) (b)图 1.3 ICF 利用直接驱动(a)或间接驱动(b)产生高烧蚀压驱动内爆 1.3 Internal explosion driven by high fever pressure in ICF by (a) direct and (b) indirect m在实现可控热核聚变所要满足的诸多苛刻条件中，最基本的是劳逊判据判据通常可简化为等离子体温度 T＝108K（这里假定等离子体电子温度度相同），等离子体密度与约束时间的乘积 ρτ＝1014s/cm3，即等离子体的都必须足够高。另外，为了使核聚变反应充分，输出足够高的能量，还定时间里使高温等离子体状态得到持续，使产生等离子体所需的能量以过程中损失的能量小于聚变反应所产生能量；同时，用来维持聚变反应和超高温度状态的能量不再需要从外界的激光束获得，而是利用聚变反产生的能量便能使整个过程得到持续。因此，在可控核聚变物理过程中体的密度、温度与时间和空间的关系，以及过程的不稳定性监测和诊断重要。可见，激光惯性约束聚变是在超高压、高温以及高能密度下进行的物理
【参考文献】：
期刊论文
[1]神光Ⅱ激光装置X射线高分辨单色成像技术[J]. 陈伯伦,杨正华,韦敏习,邓博,苏明,余波,黄天晅,刘慎业,江少恩. 强激光与粒子束. 2013(12)
[2]五通道Z箍缩等离子体K壳层线谱成像[J]. 阳庆国,周少彤,毋玉芬,黄显宾,肖沙里. 强激光与粒子束. 2013(07)
[3]对数螺旋型劳厄弯晶的X射线单色成像应用[J]. 毋玉芬,肖沙里,鲁建,钱家渝,刘利锋,黄显宾. 中国激光. 2013(06)
[4]X射线单色成像用透射式对数螺线晶体分析器[J]. 毋玉芬,肖沙里,鲁建,钱家渝,阳庆国,黄显斌. 光学精密工程. 2012(12)
[5]Z箍缩等离子体K壳层X射线自辐射单色成像[J]. 阳庆国,李泽仁,杨礼兵,陈光华,黄显宾,蔡红春,李晶,肖沙里. 强激光与粒子束. 2012(05)
[6]基于对数螺线晶体Z箍缩铝等离子体单色成像研究[J]. 毋玉芬,肖沙里,阳庆国,黄显斌,蔡红春. 中国激光. 2012(02)
[7]球面弯曲晶体在X射线背光成像的应用[J]. 刘利锋,肖沙里,毋玉芬,钱家渝,韦敏习,陈伯伦. 光学精密工程. 2011(09)
[8]Z箍缩装置的单色背光成像[J]. 刘利锋,肖沙里,钱家渝,刘慎业,韦敏习,陈伯伦. 强激光与粒子束. 2011(09)
[9]丝阵负载Z箍缩内爆动力学研究[J]. 盛亮,邱孟通,黑东炜,邱爱慈,丛培天,王亮平,魏福利. 物理学报. 2011(05)
[10]激光核聚变的发展(邀请论文)[J]. 林尊琪. 中国激光. 2010(09)
本文编号：3141092
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：124 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
美国国家点火装置内部Fig.1.1Interiorofthenationalignitionfacility(NIF)
重庆大学博士学位论文室和诊断监测等，该装置具有两个输出功率 1 万亿瓦的超m，激光脉冲束宽度可为 100ps 和 1ns，这一能量聚焦到其功率密度可达 10 万亿亿瓦/平方厘米。神光Ⅱ装置的 8 束现 3 倍频激光打靶，在物理实验中可以保证在 1 ns 时间内[51]，图 1.2 是我国自建的神光 II 主激光大厅，后续又增加成像。神光 III 原型装置同样具有 8 束同步激光，3 倍频打ns 时间内 2 kJ 的能量提高到 10 kJ。神光装置为我国惯性高密度等极端物理条件下物质特性研究提供不可替代实验要实验平台。
(a) (b)图 1.3 ICF 利用直接驱动(a)或间接驱动(b)产生高烧蚀压驱动内爆 1.3 Internal explosion driven by high fever pressure in ICF by (a) direct and (b) indirect m在实现可控热核聚变所要满足的诸多苛刻条件中，最基本的是劳逊判据判据通常可简化为等离子体温度 T＝108K（这里假定等离子体电子温度度相同），等离子体密度与约束时间的乘积 ρτ＝1014s/cm3，即等离子体的都必须足够高。另外，为了使核聚变反应充分，输出足够高的能量，还定时间里使高温等离子体状态得到持续，使产生等离子体所需的能量以过程中损失的能量小于聚变反应所产生能量；同时，用来维持聚变反应和超高温度状态的能量不再需要从外界的激光束获得，而是利用聚变反产生的能量便能使整个过程得到持续。因此，在可控核聚变物理过程中体的密度、温度与时间和空间的关系，以及过程的不稳定性监测和诊断重要。可见，激光惯性约束聚变是在超高压、高温以及高能密度下进行的物理
【参考文献】：
期刊论文
[1]神光Ⅱ激光装置X射线高分辨单色成像技术[J]. 陈伯伦,杨正华,韦敏习,邓博,苏明,余波,黄天晅,刘慎业,江少恩. 强激光与粒子束. 2013(12)
[2]五通道Z箍缩等离子体K壳层线谱成像[J]. 阳庆国,周少彤,毋玉芬,黄显宾,肖沙里. 强激光与粒子束. 2013(07)
[3]对数螺旋型劳厄弯晶的X射线单色成像应用[J]. 毋玉芬,肖沙里,鲁建,钱家渝,刘利锋,黄显宾. 中国激光. 2013(06)
[4]X射线单色成像用透射式对数螺线晶体分析器[J]. 毋玉芬,肖沙里,鲁建,钱家渝,阳庆国,黄显斌. 光学精密工程. 2012(12)
[5]Z箍缩等离子体K壳层X射线自辐射单色成像[J]. 阳庆国,李泽仁,杨礼兵,陈光华,黄显宾,蔡红春,李晶,肖沙里. 强激光与粒子束. 2012(05)
[6]基于对数螺线晶体Z箍缩铝等离子体单色成像研究[J]. 毋玉芬,肖沙里,阳庆国,黄显斌,蔡红春. 中国激光. 2012(02)
[7]球面弯曲晶体在X射线背光成像的应用[J]. 刘利锋,肖沙里,毋玉芬,钱家渝,韦敏习,陈伯伦. 光学精密工程. 2011(09)
[8]Z箍缩装置的单色背光成像[J]. 刘利锋,肖沙里,钱家渝,刘慎业,韦敏习,陈伯伦. 强激光与粒子束. 2011(09)
[9]丝阵负载Z箍缩内爆动力学研究[J]. 盛亮,邱孟通,黑东炜,邱爱慈,丛培天,王亮平,魏福利. 物理学报. 2011(05)
[10]激光核聚变的发展(邀请论文)[J]. 林尊琪. 中国激光. 2010(09)
本文编号：3141092
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3141092.html
