基于ICF電磁脈沖輻射測量方法及屏蔽設計研究
發(fā)布時間:2021-11-20 03:36
近年來,為探索受控熱核新能源,解決日益嚴峻的能源問題,慣性約束聚變(Inertial Confinement Fusion,ICF)成為當代物理學里十分活躍的前沿研究方向之一。并且,由于其實現(xiàn)過程中的高能量密度狀態(tài)滿足核武器條件,使得該領域在軍事方面也具有重要應用。為成功實現(xiàn)慣性約束聚變,需要采用納秒乃至皮秒脈沖激光與靶材進行作用。但是激光與靶耦合過程中激發(fā)的電磁脈沖不僅影響實驗數(shù)據(jù)采集的準確性,嚴重時將導致精密診斷設備的損壞。迫切需要針對激光打靶環(huán)境中的電磁脈沖信號開展診斷與屏蔽設計工作。本文以基于ICF電磁脈沖輻射測量方法及屏蔽設計為研究課題,采用自行研制的多種型號脈沖天線,包括磁場天線:B-dot環(huán)天線、筒天線;電場天線:盤錐天線、平板偶極天線、超頻段微帶天線,系統(tǒng)測量神光Ⅱ激光裝置中激光與靶相互耦合作用激發(fā)的電磁脈沖信號。神光Ⅱ裝置靶室內(nèi)外電磁脈沖初始電壓峰值分別為1350 V和4 V;谏窆猗蜓b置診斷結果,分析靶型對電磁輻射信號的影響,得出靶的對稱結構有利于減小電磁輻射。實驗結果顯示靶室內(nèi)外的回波振蕩一定程度上增大了電磁脈沖幅值,并延長信號的持續(xù)時長。在百焦耳激光裝置上設計...
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究工作的背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀
1.2.1 用于ICF的大型激光器簡介
1.2.2 電磁脈沖診斷技術
1.2.3 電磁屏蔽設計
1.3 本論文的結構安排
第二章 電磁脈沖探測器設計與制作
2.1 電磁脈沖探測器
2.1.1 脈沖天線概述
2.1.2 磁場天線設計及仿真
2.1.2.1 B-dot環(huán)天線
2.1.2.2 筒天線
2.1.3 電場天線設計及仿真
2.1.3.1 盤錐天線
2.1.3.2 平板偶極天線
2.1.3.3 超頻段微帶天線
2.2 電磁脈沖綜合診斷系統(tǒng)設計
2.3 電磁脈沖數(shù)據(jù)處理方法
2.3.1 磁場信號處理
2.3.2 電場信號處理
2.4 本章小結
第三章 電磁脈沖測量及結果分析
3.1 神光Ⅱ電磁脈沖診斷
3.1.1 激光與不同靶作用激發(fā)電磁脈沖
3.1.2 靶室內(nèi)外電磁脈沖信號診斷
3.2 納秒激光作用靶輻照電磁脈沖機理研究
3.2.1 激光與物質相互作用概述
3.2.1.1 激光與物質相互作用熱電子發(fā)射理論
3.2.1.2 激光等離子體相互作用
3.2.1.3 X射線等激發(fā)電磁脈沖
3.2.2 天線極化信號分析
3.2.3 導電絕緣靶桿信號對比
3.2.4 靶電流
3.3 靶室內(nèi)回波振蕩
3.4 本章小結
第四章 電磁屏蔽設計
4.1 吸波材料屏蔽效能
4.2 神光Ⅱ裝置靶室外電磁屏蔽測試
4.3 基于百焦耳激光器的電磁脈沖屏蔽設計
4.3.1 電磁脈沖屏蔽罩
4.3.2 微波暗室
4.3.3 電磁脈沖線纜標定
4.4 本章小結
第五章 全文總結與展望
5.1 全文總結
5.2 本論文的創(chuàng)新點
5.3 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果
本文編號:3506486
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究工作的背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀
1.2.1 用于ICF的大型激光器簡介
1.2.2 電磁脈沖診斷技術
1.2.3 電磁屏蔽設計
1.3 本論文的結構安排
第二章 電磁脈沖探測器設計與制作
2.1 電磁脈沖探測器
2.1.1 脈沖天線概述
2.1.2 磁場天線設計及仿真
2.1.2.1 B-dot環(huán)天線
2.1.2.2 筒天線
2.1.3 電場天線設計及仿真
2.1.3.1 盤錐天線
2.1.3.2 平板偶極天線
2.1.3.3 超頻段微帶天線
2.2 電磁脈沖綜合診斷系統(tǒng)設計
2.3 電磁脈沖數(shù)據(jù)處理方法
2.3.1 磁場信號處理
2.3.2 電場信號處理
2.4 本章小結
第三章 電磁脈沖測量及結果分析
3.1 神光Ⅱ電磁脈沖診斷
3.1.1 激光與不同靶作用激發(fā)電磁脈沖
3.1.2 靶室內(nèi)外電磁脈沖信號診斷
3.2 納秒激光作用靶輻照電磁脈沖機理研究
3.2.1 激光與物質相互作用概述
3.2.1.1 激光與物質相互作用熱電子發(fā)射理論
3.2.1.2 激光等離子體相互作用
3.2.1.3 X射線等激發(fā)電磁脈沖
3.2.2 天線極化信號分析
3.2.3 導電絕緣靶桿信號對比
3.2.4 靶電流
3.3 靶室內(nèi)回波振蕩
3.4 本章小結
第四章 電磁屏蔽設計
4.1 吸波材料屏蔽效能
4.2 神光Ⅱ裝置靶室外電磁屏蔽測試
4.3 基于百焦耳激光器的電磁脈沖屏蔽設計
4.3.1 電磁脈沖屏蔽罩
4.3.2 微波暗室
4.3.3 電磁脈沖線纜標定
4.4 本章小結
第五章 全文總結與展望
5.1 全文總結
5.2 本論文的創(chuàng)新點
5.3 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果
本文編號:3506486
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