在慣性約束聚變實(shí)驗(yàn)中,強(qiáng)激光與固體靶耦合過程伴隨著高強(qiáng)度的電磁脈沖輻射。電磁脈沖輻射能量大,頻譜覆蓋范圍廣,對(duì)電子元器件具有干擾和破壞效應(yīng),輻射的電磁脈沖劑量與激光器能量和功率及激光脈寬都有密切關(guān)系。神光Ⅲ裝置作為目前我國慣性約束聚變研究最重要的激光系統(tǒng),對(duì)該裝置產(chǎn)生的電磁脈沖研究仍缺乏系統(tǒng)的診斷,因此開展神光Ⅲ裝置電磁脈沖診斷研究對(duì)于深入理解激光等離子體相互作用的物理過程以及對(duì)靶室內(nèi)外主要設(shè)備的屏蔽都具有重要意義。本文在前期研究的基礎(chǔ)上,自主設(shè)計(jì)了五套用于測(cè)量大裝置電磁脈沖的天線,在滿足高增益、低損耗、高靈敏度的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了針對(duì)不同頻段信號(hào)的分頻段精細(xì)測(cè)量。根據(jù)電場(chǎng)信號(hào)與磁場(chǎng)信號(hào)的采集原理差別,本文給出了兩套數(shù)據(jù)處理方法用于信號(hào)處理。針對(duì)神光Ⅲ原型和神光Ⅲ主機(jī)激光器,分別組裝了不同的電磁脈沖診斷系統(tǒng),對(duì)靶室內(nèi)外電磁脈沖的強(qiáng)度和分布進(jìn)行了系統(tǒng)的診斷與分析。系統(tǒng)對(duì)比分析了強(qiáng)激光與不同靶型耦合輻射出電磁脈沖的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,結(jié)論如下:(1)柱腔靶和平面靶輻射的電磁脈沖信號(hào)頻譜差異較大,柱腔靶產(chǎn)生的電磁脈沖強(qiáng)度更高;(2)同一天線由于極化方向不同,導(dǎo)致測(cè)試到的電磁脈沖強(qiáng)度有差異;(3)不同天線由于增益、方向性、接收頻段范圍等參數(shù)的差異,導(dǎo)致在同一發(fā)次中測(cè)試到的電磁脈沖強(qiáng)度不同;(4)不同靶型由于靶體結(jié)構(gòu)、充氣情況等因素存在差異造成輻射出的電磁脈沖信號(hào)強(qiáng)度、波形有所差別。本文同時(shí)對(duì)電磁脈沖的輻射特性和產(chǎn)生機(jī)制進(jìn)行了探索,通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)增加預(yù)脈沖過程會(huì)增強(qiáng)電磁輻射,電磁脈沖強(qiáng)度與散射光總份額變化趨勢(shì)相同,最后利用多物理場(chǎng)軟件建立了球腔模型,對(duì)腔室內(nèi)的電磁脈沖分布進(jìn)行了模擬。本文研究內(nèi)容對(duì)神光Ⅲ裝置電磁干擾評(píng)估和電磁輻射防護(hù)具有重要的參考價(jià)值,同時(shí)提供了一種產(chǎn)生可控強(qiáng)電磁脈沖的方法,對(duì)深入理解電磁脈沖特性也有著十分重要的意義。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TL632.1

【參考文獻(xiàn)】

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