强激光与粒子束
2023, 35(2): 022001
强激光与粒子束
2022, 34(7): 074001
强激光与粒子束
2021, 33(9): 094004
Author Affiliations
Abstract
Federal State Unitary Enterprise All-Russian Research Institute of Automatics (FSUE VNIIA), 22 Suschevskaya st, Moscow, Russia
The paper describes the operation features of plasma focus chambers using deuteriumetritium mixture. Handling tritium requires the use of sealed, vacuum-tight plasma focus chambers. In these chambers, there is an accumulation of the impurity gases released from the inside surfaces of the electrodes and the insulator while moving plasma current sheath inside chambers interacting with b-electrons generated due to the decay of tritium. Decay of tritium is also accompanied by the accumulation of helium. Impurities lead to a decreased yield of neutron emission from plasma focus chambers, especially for long term operation. The paper presents an option of absorption type gas generator in the chamber based on porous titanium, which allows to significantly increase the lifetime and shelf life of tritium chambers. It also shows the results of experiments on the comparison of the operation of sealed plasma focus chambers with and without the gas generator.
Plasma focus Neutron yield Tritium-filled plasma focus chambers Matter and Radiation at Extremes
2017, 2(6): 303
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
介绍了一种基于BF3正比计数管的宽量程脉冲中子探测技术。该技术采用多通道、组合式的BF3管阵列中子探测器组, 以适应产额变化范围较宽的脉冲中子测试场合, 并同时兼顾测量下限。基于该技术研制了一套BF3阵列中子探测系统并应用于脉冲中子源的测试, 实验结果表明, 该系统的脉冲中子测量范围可达5个数量级(56~8×106), 测量下限低、输出信号清晰, 证明了该技术的可行性和有效性。
BF3正比计数管 中子产额 中子探测 BF3 proportional counter neutron yield neutron detection 强激光与粒子束
2017, 29(9): 096002
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100088
基于新建成的神光Ⅲ主机装置开展了首次激光间接驱动内爆集成实验。国内首次采用多环脉冲整形激光注入黑腔产生X光辐射驱动内爆,通过优化激光打靶参数控制驱动不对称性,演示了以惯性压缩为主、收缩比约15倍的DT靶丸内爆实验能力, 实现了准一维的高静产额(YOC)和高中子产额的物理指标;其中,真空黑腔DT靶丸最高中子产额为1.9×1012,YOC达到60%;充气黑腔DT靶丸最高中子产额为2.4×1012,YOC大约70%。该实验为未来开展多台阶整形辐射驱动、更高倍数收缩比的高压缩内爆综合实验、验证点火靶物理设计和关键调控措施有效性奠定了基础。
激光间接驱动 集成实验 惯性压缩 中子产额 laser indirect-driven integrated experiment inertial compression neutron yield 强激光与粒子束
2016, 28(8): 28080101
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
介绍了铜活化诊断氘氚中子产额的测量原理,分析了62Cu和64Cu两种活化核素在符合测量中的贡献。针对不同范围内的中子产额测量,提出了系统灵敏度相对标定法和64Cu活化核标定法。通过添加中子屏蔽锥测量了标定场所散射中子影响。计算评估了63Cu(n, γ)64Cu反应过程对活化测量的影响。在神光Ⅲ主机装置上,利用该系统测量了直接驱动氘氚中子产额。实验结果表明:氘氚中子产额在109~1013范围采用相对标定方法较为合适,64Cu活化核的标定方法适用于1012~1016范围内产额测量。标定场所散射中子对灵敏度标定因子影响约0.4%。63Cu俘获辐射反应在64Cu活化核标定中贡献小于1%。目前神光Ⅲ主机装置直接驱动氘氚中子产额约8×1012。
内爆 中子产额 铜活化 灵敏度标定 implosion neutron yield copper activation sensitivity calibration 强激光与粒子束
2015, 27(11): 112005
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 绵阳 621900
2 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100088
在神光Ⅱ升级装置上完成了国际上首次间接驱动快点火集成实验。实验采用双台阶脉冲整形激光注入黑腔产生X射线准等熵压缩锥壳靶,实现了高密度压缩,然后采用皮秒超短脉冲激光注入加热燃料。实验中观测到中子产额由皮秒激光注入前的5×103增加到2.2×105,中子产额增益达到44倍,实验证实了皮秒激光具有明显燃料加热效果。该实验为进一步开展快点火热斑形成效率和相关物理研究奠定了基础。
激光聚变 快点火 集成实验 中子产额 laser fusion fast ignition integrated experiment neutron yield 强激光与粒子束
2015, 27(11): 110101
中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
采用两只经过标定的ST401闪烁探测器,测量了脉冲中子管的中子产额,在其中一只探测器前端增加铅板屏蔽,1 cm的铅屏蔽使探测器输出减少了18.20%,在加速器中子源上进行的类似实验表明,0.5 cm的铅使探测器的输出减少了2.90%。对两个中子源上测量的情况进行了蒙特卡罗模拟,加速器实验与模拟符合较好,脉冲中子管实验差别较大。对实验和模拟的情况进行了分析,结果表明:中子管除产生中子外,还会产生数量较多的轫致辐射X射线,这些X射线对准确测量中子管中子产额将造成不良影响。
中子管 非中子产物 蒙特卡罗模拟 中子产额测量 neutron tube non-DT-neutron product Monte Carlo simulation measurement of neutron yield 强激光与粒子束
2012, 24(10): 2451
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
提出了活化法测量DD中子产额的实验方法,该方法可提高DD中子产额测量的精度。方法基于铟同位素115In与DD中子的非弹性散射反应,活化反应释放的γ射线被HPGe探测器记录,根据活化系统标定灵敏度推算出中子产额。分析了探测器记录的活化γ射线数与中子产额间的关系。介绍了一套活化测量的系统设计。通过蒙特卡罗方法模拟了活化样品出射的γ射线数与样品厚度的关系,模拟结果表明:样品厚度取为1 cm可兼顾活化效率和测量精度。在加速器上对铟活化样品进行了标定实验,实验结果表明:在聚变中子产额大于2×109的实验中可使用铟活化诊断方法,中子产额测量的相对标准误差在10%以内。随着聚变中子产额的不断提高,铟活化测量中子产额的精度可进一步提高。
DD中子产额 铟活化 实验标定 蒙特卡罗模拟 DD neutron yield indium activation experimental calibration Monte Carlo simulation