發(fā)布時間：2021-04-16 08:30

　　慣性約束聚變（Inertial Confinement Fusion,ICF）和Z箍縮研究的開展不僅在基礎(chǔ)物理探索方面,而且在國民經(jīng)濟(jì)和軍事等領(lǐng)域均具有重要的研究和應(yīng)用價值。兩者物理過程的復(fù)雜性以及可控性需要與之相匹配的診斷技術(shù)和裝置,建立相應(yīng)的綜合診斷系統(tǒng)可以為慣性約束聚變研究提供保證,是ICF和Z箍縮研究的重點(diǎn)內(nèi)容。將彎曲晶體分析器作為信息獲取最前端,并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建的X射線成像系統(tǒng),是ICF和Z箍縮診斷技術(shù)研究中常用裝置。目前,現(xiàn)有的成像系統(tǒng)通常基于反射式布拉格原理構(gòu)建,如球面及超環(huán)面彎晶成像譜儀,球面彎晶成像譜儀用于X射線單能成像時要求布拉格角要盡量大于80°以減小成像像差,在ICF靶丸成像應(yīng)用中常會影響其他成像器件的空間布置,另外,在Z箍縮等離子體單能成像時不具備寬的視場區(qū)域;相較于球面彎晶,超環(huán)面彎晶能夠解決其在小布拉格角成像時的像差問題,但其六維調(diào)節(jié)難度以及晶體衍射效率等問題卻限制了實(shí)際應(yīng)用。對數(shù)螺線彎晶在大立體角范圍內(nèi)均具有等角特性,從而具有較寬的單色成像視場范圍,目前,對對數(shù)螺線彎曲晶體的研究主要是利用其聚焦、色散的特性實(shí)現(xiàn)X射線分光,用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的X射線熒光和相... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

美國國家點(diǎn)火裝置內(nèi)部Fig.1.1Interiorofthenationalignitionfacility(NIF)

重慶大學(xué)博士學(xué)位論文室和診斷監(jiān)測等，該裝置具有兩個輸出功率 1 萬億瓦的超m，激光脈沖束寬度可為 100ps 和 1ns，這一能量聚焦到其功率密度可達(dá) 10 萬億億瓦/平方厘米。神光Ⅱ裝置的 8 束現(xiàn) 3 倍頻激光打靶，在物理實(shí)驗(yàn)中可以保證在 1 ns 時間內(nèi)[51]，圖 1.2 是我國自建的神光 II 主激光大廳，后續(xù)又增加成像。神光 III 原型裝置同樣具有 8 束同步激光，3 倍頻打ns 時間內(nèi) 2 kJ 的能量提高到 10 kJ。神光裝置為我國慣性高密度等極端物理?xiàng)l件下物質(zhì)特性研究提供不可替代實(shí)驗(yàn)要實(shí)驗(yàn)平臺。

(a) (b)圖 1.3 ICF 利用直接驅(qū)動(a)或間接驅(qū)動(b)產(chǎn)生高燒蝕壓驅(qū)動內(nèi)爆 1.3 Internal explosion driven by high fever pressure in ICF by (a) direct and (b) indirect m在實(shí)現(xiàn)可控?zé)岷司圩兯獫M足的諸多苛刻條件中，最基本的是勞遜判據(jù)判據(jù)通常可簡化為等離子體溫度 T＝108K（這里假定等離子體電子溫度度相同），等離子體密度與約束時間的乘積 ρτ＝1014s/cm3，即等離子體的都必須足夠高。另外，為了使核聚變反應(yīng)充分，輸出足夠高的能量，還定時間里使高溫等離子體狀態(tài)得到持續(xù)，使產(chǎn)生等離子體所需的能量以過程中損失的能量小于聚變反應(yīng)所產(chǎn)生能量；同時，用來維持聚變反應(yīng)和超高溫度狀態(tài)的能量不再需要從外界的激光束獲得，而是利用聚變反產(chǎn)生的能量便能使整個過程得到持續(xù)。因此，在可控核聚變物理過程中體的密度、溫度與時間和空間的關(guān)系，以及過程的不穩(wěn)定性監(jiān)測和診斷重要。可見，激光慣性約束聚變是在超高壓、高溫以及高能密度下進(jìn)行的物理

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[8]Z箍縮裝置的單色背光成像[J]. 劉利鋒,肖沙里,錢家渝,劉慎業(yè),韋敏習(xí),陳伯倫.  強(qiáng)激光與粒子束. 2011(09)
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本文編號：3141092