慣性約束聚變(ICF)是實(shí)現(xiàn)受控?zé)岷司圩儤O有希望的途徑之一,其研究工作的開(kāi)展,無(wú)論對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、軍事應(yīng)用,還是對(duì)基礎(chǔ)學(xué)科探索都有著重要而特殊的意義。目前ICF實(shí)驗(yàn)使用的氘氚(DT)冷凍靶要求DT冰均勻分布在靶球的內(nèi)表面,冰層內(nèi)表面粗糙度優(yōu)于1μm。要獲得滿足聚變實(shí)驗(yàn)要求的DT冷凍靶,需要控制DT冰結(jié)晶過(guò)程,實(shí)現(xiàn)DT單晶生長(zhǎng),由此減少冰層在生長(zhǎng)過(guò)程中形成的各種缺陷。本論文運(yùn)用晶體生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)理論,建立了氘晶體的兩種單晶生長(zhǎng)模型,在自主研制的低溫裝置上開(kāi)展了玻璃微球內(nèi)氘燃料的結(jié)晶行為研究,獲得了如下主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果。采用吸氫釩床增壓的方式向?qū)嶒?yàn)用玻璃微球靶內(nèi)充氣高壓D2/DT,靶球直徑為200μm～300μm,壁厚2μm～3μm,球殼內(nèi)表面粗糙度優(yōu)于10nm。并通過(guò)單色鈉黃光(波長(zhǎng)：589.5nm)干涉條紋移動(dòng)法對(duì)靶球內(nèi)的高壓D2/DT氣體壓力進(jìn)行了測(cè)量,保證獲得滿足實(shí)驗(yàn)需求的充氣靶球。采用直徑為約為15μm炭纖維絲將充氣靶球支撐于在實(shí)驗(yàn)靶室中心進(jìn)行燃料的均勻降溫冷凍。靶室主要采用了柱腔設(shè)計(jì),用以對(duì)靶球的冷卻提供超低溫(14K-20K)環(huán)境,并采用具有16個(gè)“觸爪”的兩個(gè)低溫導(dǎo)熱臂對(duì)靶室進(jìn)行均勻熱...

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 ICF用氘氚冷凍靶研制進(jìn)展與趨勢(shì)
    1.1 引言
    1.2 微球靶內(nèi)氘燃料注入技術(shù)
        1.2.1 高壓滲透充氣技術(shù)
        1.2.2 微管充氣技術(shù)
    1.3 晶體生長(zhǎng)技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 晶體生長(zhǎng)形態(tài)熱力學(xué)理論
        1.3.2 晶體生長(zhǎng)布拉維法則
        1.3.3 晶體生長(zhǎng)的周期鍵鏈理論
        1.3.4 晶體連續(xù)生長(zhǎng)過(guò)程的原子沉積動(dòng)力學(xué)
        1.3.5 快速降溫法
        1.3.6 緩慢降溫法
    1.4 DD/DT晶體生長(zhǎng)過(guò)程表征研究現(xiàn)狀
        1.4.1 可見(jiàn)光背光成像技術(shù)
        1.4.2 X射線相襯成像技術(shù)
    1.5 論文選題依據(jù)及論文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 均勻的低溫溫度場(chǎng)構(gòu)建技術(shù)研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        2.2.1 低溫傳輸裝置設(shè)計(jì)
        2.2.2 低溫靶室和導(dǎo)熱臂設(shè)計(jì)
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 靶室及低溫導(dǎo)熱臂的模擬計(jì)算
        2.3.2 靶球表面溫度分布模擬
        2.3.3 低溫場(chǎng)溫度測(cè)量與控制
    2.4 本章小結(jié)
第3章 DD/DT靶球制備與檢測(cè)
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 白光干涉法測(cè)量球內(nèi)氣體壓力
        3.3.2 氣泡法測(cè)量球內(nèi)氣體壓力
        3.3.3 DD燃料靶球的裝配與背光檢測(cè)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 DD/DT靶球的冷凍與表征
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 靶室內(nèi)導(dǎo)熱氦氣密封
        4.3.2 降溫速率對(duì)靶球內(nèi)氘燃料的結(jié)晶行為影響
        4.3.3 氘結(jié)晶過(guò)程在線表征與分析
        4.3.4 氘結(jié)晶生長(zhǎng)過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析
        4.3.5 DD結(jié)晶行為對(duì)晶體品質(zhì)影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 重結(jié)晶對(duì)DT冰β均化影響研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 DT冰晶體生長(zhǎng)
        5.3.2 DT冰重結(jié)晶
        5.3.3 β均化過(guò)程中He壓力控制
    5.4 本章小結(jié)
第6章 本文總結(jié)及后續(xù)研究設(shè)計(jì)
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 后續(xù)研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表的科研論文及參加的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)



本文編號(hào)：3774352