强激光与粒子束
2022, 34(1): 011006
强激光与粒子束
2022, 34(1): 011013
强激光与粒子束
2020, 32(1): 011018
中国工程物理研究院流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
为获取高密度热流烧蚀对石英/环氧透波材料电性能的影响机理, 利用连续激光作为加载源开展了烧蚀实验, 对材料的介电常数进行测试; 通过环氧树脂、石英纤维的TG-DSC分析, 得到了石英/环氧透波材料的热损伤演化过程; 利用透射红外光谱法、X射线衍射法测试激光烧蚀后材料表面的红外吸收光谱和晶态物质, 并结合扫描电镜观察了材料表面的烧蚀形貌。结果表明:在7~17 GHz激光频率下进行烧蚀后, 材料的介电常数约为4.5, 较烧蚀前增大了近50%; 激光烧蚀导致材料的介电常数增大, 这是由于激光烧蚀使环氧树脂发生热分解、裂解, 在其表面原位生成了具有导电能力和呈岛链状分布的石墨化碳所致; 激光烧蚀造成材料表面粗糙、疏松, 使得材料对电磁波的反射、散射作用增强, 对电磁波的透射能力减弱。
激光 电性能 烧蚀 透波材料 石英/环氧树脂 中国激光
2018, 45(10): 1002005
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
采用二维雷诺平均N-S方程,数值模拟研究了大气条件下短脉冲激光与固体靶相互作用所产生等离子体的动力学过程。采用k-ε两方程模型用于湍流的数值模拟,分别利用ROE格式和二阶中心格式对对流通量和粘性通量进行离散处理;用高斯-赛德尔隐式格式对方程进行时间推进求解。数值模拟给出了激光引发靶蒸气等离子体侧向膨胀、稀疏等二维流体动力学过程的物理图像,讨论了靶与光斑尺寸对脉冲激光冲量的影响。结果表明,不同宽度固体靶受到的激光冲量有很大差异,固体靶宽度越大,受到的激光冲量也越大。
数值模拟 激光冲量 靶 光斑尺寸 numerical simulation laser impulse target laser spot size 强激光与粒子束
2018, 30(5): 051001
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
基于金属电子气模型, 进行了温度、压力对Au反射率变化影响的研究与分析。利用DAC装置开展了压力对Au反射率变化测量实验, 以及激光加热的动态温升条件下温度对Au反射率变化测量实验, 获得了探测光束波长为488 nm条件下, 温度(室温至350 ℃)和压力(11 GPa范围内)对Au反射特性影响的实验结果。结果表明: 在11 GPa压力范围内, 与温度因素相比, 压力对Au的反射率变化影响可忽略; Au对488 nm波长激光的反射率变化趋势为单调递增, 变化幅值达约10%, 且具有反射率与温度的一一对应特性。通过动高压加载下材料温度瞬态测量要求分析, 认为基于Au在488 nm波长下的反射变化特性, 可建立一种适用于动高压加载下低温段(低于1000 K)的瞬态测温方法, 用于解决材料动高压领域的瞬态测温技术难点。
激光 动高压 温度 压力 反射特性 laser dynamic high pressure temperature pressure reflectance characteristics 强激光与粒子束
2017, 29(9): 091007
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
数值模拟研究了高速气流作用下能量加载金属蜂窝板温度场。针对金属蜂窝典型单元,构造了蜂窝核细观导热数值计算分析模型。采用流固耦合计算方法,使用两相流模型和凝固/熔化模型模拟气流对烧蚀物的剥蚀,较完整地模拟了能量加载金属蜂窝板的物理变化过程,计算得到了金属蜂窝板的温度分布以及烧蚀形貌。结果表明两相流方法能够较全面地模拟能量加载金属蜂窝板过程中的对流换热、熔化与凝固过程以及金属液体在气流冲刷下的动力学过程,能获得较为合理的物理图像。
流固耦合 两相流 能量加载 金属蜂窝板 fluid-solid coupling two phase flow energy addition metallic honeycomb plate 强激光与粒子束
2017, 29(7): 071005
中国工程物理研究院流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
在马赫数为0.5气流条件下, 进行了激光辐照30CrMnSiA钢材料的温度测量实验。实验结果显示, 材料的温升速率和上升最高温度在有气流环境下比无气流环境下明显下降。利用数值反演方法获得了气流条件下激光加载面样品材料实际吸收热流密度变化以及温度变化。与无气流条件下的数据对比可发现, 相同温度对应的实际吸收热流密度在气流环境下大于无气流环境, 该结果是由气流条件加速样品材料的氧化影响激光金属反射率所致。
激光器 激光-固体相互作用 反射率 气流 数值反演
中国工程物理研究院流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
将激光干涉法应用于冲量摆冲量测试中, 分析了主要的测量不确定度, 在测量过程中给出了相应的处理方法。在利用累计峰值个数来计算最大摆角的常规方法基础上, 新增加了一套独立、互补的数据处理方法, 使其具有双精度测试效果, 结合这两种方法可扩大适用范围并提高了测量的可靠性。
测量 激光诱导破坏 冲量测试方法 激光干涉 冲量摆
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
基于电磁驱动实验装置CQ-7研制需求, 设计了一套6间隙气体开关, 开关高131 mm, 直径108 mm, 总间隙36 mm, 开关电感约40 nH。采用模拟软件Ansoft Maxwell计算分析开关电场强度分布, 电场分布较均匀, 不均匀系数为1.14。开展了开关放电特性研究, 充电±100 kV条件下, 开关放电电流峰值可达70 kA, 放电延时约35 ns, 抖动3 ns。根据开关自击穿电压值, 采用正态分析开关自击穿概率, 开关80%安全系数下, 自放电概率小于10-4。该开关满足CQ-7实验装置研制需求。
电磁驱动 气体开关 自击穿电压 延时抖动 电场强度 electro-magnetically driven gas switch self-breakdown delay and jitter electric field strength 强激光与粒子束
2016, 28(10): 105001