1 西南科技大学 材料科学与工程学院，四川 绵阳 621000
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900
基于适用于整个克努森数范围的流动理论，建立了去除惯性约束聚变实验中靶丸内空气的理论模型，并设计实验验证了此模型的可靠性。物理实验要求靶丸内空气浓度低于10×10?6，数值模拟了去除靶丸内空气的过程，重点分析了靶丸内空气浓度、压力与除气时间的关系。计算并比较了单管路一次抽气法、单管路循环抽气法与双管路流洗法三种去除靶丸内空气方法的时间成本。数值计算结果表明：单管路一次抽气法中，靶丸上的微通道的存在对去除靶丸内空气所需时间的影响不可忽略，在考虑靶丸上微通道与充气管的情况下，需要1961.77 h才能使靶丸内的空气浓度达到标准。单管路循环抽气法中，抽气次数与单次抽气程度会影响去除靶丸内空气所需总时间，在单次抽气程度值取最优的情况下，采用充三次，抽四次的方案可使达标总时间减少至1 h左右，此方案下单次充气和抽气时间分别为6 min和10 min。而采用双管路流洗法则仅需11 min便可使靶丸内空气浓度达标。
抽气 充气 微管 自由分子流 数值模拟 evacuation gas filling microcapillary tube free molecular flow numerical simulation 强激光与粒子束
2021, 33(4): 042001
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 四川大学 原子与分子物理研究所, 成都 610065
基于激光惯性约束聚变对冷冻靶燃料冰层质量的要求和红外光热效应原理, 研究了红外光对球形冷冻靶燃料冰层结构和空间分布的影响。研究结果表明: 在波长为3140 nm, 输出功率为100 μW的红外光辐射加热作用下, 冷冻靶燃料冰层在结构上逐渐由多晶向准单晶转变, 在空间分布上逐渐变得均匀, 其光学图像上的表现为出现了背光亮环。通过对亮环的分析计算, 获得了其冰层的均方根粗糙度值。
激光惯性约束核聚变 冷冻靶 红外光热效应 均方根粗糙度 laser inertial confinement fusion cryotarget thermal effect of infrared radiation RMS roughness
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
2 四川大学 原子与分子物理研究所， 成都 610065
利用自主设计的冷冻靶微管充气系统，通过在常温环境下向靶盒注入氘气，研究了充气管两端压强差与充气管长度、充气速率及充气时间之间的相互关系。研究表明：微管注入法充气过程中，充气管两端的压强差先增大然后减小最终趋于0; 充气管长度越小，充气速率越大，充气管两端压强差达到平衡所需的时间越短。该实验结果与根据修正后的Hagen-Poiseuille方程所得到的理论计算值相吻合。
惯性约束聚变 冷冻靶 充气 压强差 inertial confinement fusion cryotargets filling pressure difference 强激光与粒子束
2012, 24(10): 2343
1 电子科技大学 电子工程学院,成都 610054
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
提出一种克服由于冷冻靶制冷系统和真空系统工作时引起的振动所带来的干涉图像抖动的方法。通过两个完全相同的CCD同步捕获冷冻靶干涉图像和空间位置图像,以位置图像来标定冷冻靶的振动情况,从而获得冷冻靶在不同状态下的干涉图像。在标定冷冻靶位置的过程中,提出了频率估计、投影标定、特征匹配和全匹配这4种算法,并给出了对应的数字图像处理算法流程。
ICF冷冻靶 干涉图像 抖动 投影 特征匹配 ICF cryogenic target interference pattern vibration projection feature matching
