慣性約束聚變冷凍靶中氘氘（D₂）冰層的質(zhì)量對聚變實(shí)驗(yàn)的成功與否起重要作用。目前文獻(xiàn)報道的制備冷凍靶D₂冰層的方法并不具備好的可操作性,且技術(shù)、工藝不定型,制約了高質(zhì)量冰層的形成。因此,本文采用將溫度梯度、降溫速率和溫度沖擊相結(jié)合的技術(shù)實(shí)現(xiàn)燃料冰層在靶丸內(nèi)的均化。通過溫度控制以及施加溫度沖擊可控地形成殘留冰,并在殘留冰的控制技術(shù)基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量冰層的可控結(jié)晶生長。同時,研究了溫度控制對靶丸內(nèi)D₂冰層品質(zhì)的影響和D₂冰層結(jié)晶生長的過程,并應(yīng)用晶體生長動力學(xué)理論分析了D₂冰層結(jié)晶生長行為。從背光陰影圖像中的D₂冰層亮環(huán)可知,D₂冰層均勻度為85.2%、厚度為40.35μm、內(nèi)表面粗糙度為2.15μm。本方法拓寬了超低溫下D₂冰籽晶控制、晶體生長技術(shù),為DT冷凍靶中冰層均化打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),并形成了一定的技術(shù)儲備。 

【文章來源】：原子能科學(xué)技術(shù). 2020,54(11)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

D2冷凍靶均化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖

通過分析圖7i中亮環(huán)的位置可得到D2冰層均勻度、厚度、內(nèi)表面粗糙度等參數(shù):通過邊緣檢測器柯西算子得到靶丸的外邊緣輪廓,然后通過最小二乘法擬合出靶丸外輪廓的圓心位置(圖8);以圓心為原點(diǎn),將原始的背光陰影成像圖片在極坐標(biāo)中展開[6],如圖9所示。圖9 背光陰影圖像在極坐標(biāo)系中的展開

背光陰影圖像在極坐標(biāo)系中的展開

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]冷卻氣體對黑腔系統(tǒng)溫度場影響數(shù)值模擬[J]. 陳鵬瑋,厲彥忠,辛毅,丁嵐,李翠.  原子能科學(xué)技術(shù). 2018(03)
[2]冷凍靶封裝套中輔助熱流密度的優(yōu)化[J]. 殷閣媛,厲彥忠,鄭江.  原子能科學(xué)技術(shù). 2016(04)
[3]基于溫度梯度的ICF冷凍靶均化技術(shù)研究[J]. 王凱,林偉,黎軍,劉元瓊,漆小波,唐永建,雷海樂.  強(qiáng)激光與粒子束. 2015(03)
[4]玻璃微球內(nèi)氘結(jié)晶行為研究[J]. 尹劍,陳紹華,溫成偉,夏立東,李海容,黃鑫,余銘銘,梁建華,彭述明.  物理學(xué)報. 2015(01)
[5]背光陰影成像表征降溫速率對ICF冷凍冰層均化的影響[J]. 王凱,林偉,劉元瓊,謝端,黎軍,馬坤全,唐永建,雷海樂.  物理學(xué)報. 2012(19)
[6]冷凍靶制備中溫度控制數(shù)值模擬[J]. 楊曉虎,徐涵,田成林,銀燕,卓紅斌.  原子能科學(xué)技術(shù). 2008(09)



本文編號：3524507