激光等离子环境下氘氘聚变反应实验研究

发布时间：2021-09-21 23:13

　　随着激光技术的快速发展,激光等离子物理与核物理形成新的交叉学科-激光核物理,开始受到越来越多的关注。超强超短激光与物质相互作用会产生高温、高密和高压的极端等离子环境,在这种极端环境下诱发核反应是研究天体核反应过程绝佳的场所。由于电子屏蔽效应,传统加速器束靶实验测量截面需要修正后才能用于核天体物理反应网络计算,但修正的不确定性很大。在天体核反应研究过程中,利用激光产生等离子环境诱发核反应正受到越来越多的关注。氘氘聚变反应不仅是大爆炸原初核合成过程中重要反应,也是受控核聚变反应堆中重要反应。本论文主要研究了在强激光装置产生的等离子环境中诱导氘氘聚变反应和激光等离子体实验产物测量的新方法。在激光核物理实验中,CR-39探测器是一种常用探测器,CR-39的径迹与粒子的种类和能量以及蚀刻条件相关。本论文使用加速器和放射源产生的粒子（质子、α粒子和碳离子）研究了 CR-39对它们的响应,标定了粒子能量与径迹之间的关系。主要结论有:1.α粒子和碳离子更适合使用98℃,6.25 mol/1 NaOH条件进行化学蚀刻,优点是可以显著缩短蚀刻时间。对于α粒子,当能量大于2 MeV时,在98℃下蚀刻相比70... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市

【文章页数】：129 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１大爆炸和宇宙的演化示意图、??１

图１．２激光强度提升、关键技术和相关物理概念［１］

图１．３?—种筒单的激光驱动离子加速器方案［２］

【参考文献】：
期刊论文
[1]Primary yields of protons measured using CR-39 in laser-induced deuteron–deuteron fusion reactions[J]. Yue Zhang,Long-Xiang Liu,Hong-Wei Wang,Yu-Gang Ma,Bai-Fei Shen,Guo-Qiang Zhang,Mei-Rong Huang,Aldo Bonasera,Wen-Peng Wang,Jian-Cai Xu,Shun Li,Gong-Tao Fan,Xi-Guang Cao,Yong Yu,Jian-Jun He,Chang-Bo Fu,Suyalatu Zhang,Xin-Rong Hu,Xin-Xiang Li,Zi-Rui Hao,Jun-Wen Wang,Han Xue,Hai-Juan Fu.  Nuclear Science and Techniques. 2020(06)
[2]Calibration of CR-39 solid-state track detectors for study of laser-driven nuclear reactions[J]. Yang-Fan He,Xiao-Feng Xi,Shi-Lun Guo,Bing Guo,Chuang-Ye He,Fu-Long Liu,Di Wu,Ji-Hong Wei,Wan-Sha Yang,Luo-Huan Wang,Dong-Hai Zhang,Meng-Lin Qiu,Guang-Fu Wang,Chao-Yang Li,Xiao-Fei Lan.  Nuclear Science and Techniques. 2020(04)
[3]Energy calibration of a CR-39 nuclear-track detector irradiated by charged particles[J]. Yue Zhang,Hong-Wei Wang,Yu-Gang Ma,Long-Xiang Liu,Xi-Guang Cao,Gong-Tao Fan,Guo-Qiang Zhang,De-Qing Fang.  Nuclear Science and Techniques. 2019(06)
[4]4H-SiC探测器对强激光等离子体下反应产物的测量[J]. 浮海娟,王林军,王宏伟,曹喜光,刘龙祥,范功涛,马余刚,薛韩,张岳,胡新荣.  核技术. 2019(02)
[5]激光等离子体加速器的兴起与发展[J]. 周美林,颜学庆.  物理. 2015(05)
[6]实验室天体物理学简介[J]. 张杰,赵刚.  物理. 2000(07)



本文编号：3402680