强激光与粒子束
2020, 32(9): 092008
1 清华大学 工程物理系, 北京 100084
2 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室(西北核技术研究所), 西安 710024
为实现材料在冲击加载下微观动力学响应测量, 基于小型闪光X射线源开展衍射成像系统设计.利用直流X光机及高纯锗探测器实现系统衍射光路的精确调节, 克服了闪光X射线瞬时强度高及连续辐射本底强导致的衍射角度确定困难, 并采用Scandiflash AB公司TD-450S和成像板建立了衍射成像系统.应用该系统在冲击加载实验中获得了LiF单晶单脉冲的Mo-Kα线静态及动态衍射图像.该闪光X射线衍射系统时间分辨率可达25 ns, 为冲击压缩实验中材料瞬时结构变化测量提供了新的实验方法.
X射线衍射 闪光X射线 冲击压缩实验 LiF单晶 微观响应 X-ray Diffraction Flash X-ray Shock compression experiments LiF single crystal Microscopic response 光子学报
2017, 46(12): 1211004
1 清华大学工程物理系, 北京 100084
2 西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室, 陕西 西安 710024
在轻气炮加载实验平台上, 利用小型闪光X射线源建立了一套脉冲X射线衍射测量系统。利用该测量系统对平面冲击加载条件下LiF晶体微观结构变化进行了研究, 得到了不同冲击加载压力下LiF晶体的单次脉冲X射线衍射图像。实验结果表明: 沿［100］晶向加载, LiF晶体晶格发生了压缩, 压缩量与衍射峰偏移量相关; 基于小型闪光X射线源的脉冲X射线衍射测量系统可实现冲击压缩下材料微观结构变化的定量化测量, 同时具有体积小、操作简单等优点, 为研究弹塑性形变微观机理提供了一种有效手段。
X射线光学 X射线衍射 冲击压缩 闪光X射线 LiF晶体
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
2 光电技术及系统教育部重点实验室(重庆大学), 重庆 400030
利用瞬态X射线衍射技术对LiF单晶沿晶向[100] 方向冲击加载的晶格变形进行了诊断研究。实验在神光Ⅱ装置的球形靶上进行, 北四路激光驱动Cu靶获得的类He线作为X射线背光源, 第九路为加载光源, 对大小为7 mm×7 mm、厚300 μm的受激光加载的LiF单晶衍射, 实验获得了LiF单晶晶面(200)压缩和未压缩状态的衍射信号。实验结果表明: LiF单晶在激光沿[100] 方向冲击加载下, 晶格发生了弹性变形, (200)晶面间距变小, 衍射线上移, 晶格压缩量为11%; 该瞬态X射线衍射技术可用于冲击加载下的微观动态响应特性测量。
瞬态X射线衍射 LiF单晶 冲击压缩 弹性变形 成像板 transient X-ray diffraction single crystal LiF shock compression elastic deformation image plate 强激光与粒子束
2014, 26(2): 024004
1 四川大学原子分子物理研究所, 四川 成都610065
2 中国工程物理学院流体物理所, 四川 绵阳612900
3 西南交通大学高温高压物理所, 四川 成都610031
利用二级轻气炮驱动铜飞片以2.21 km·s-1的速度撞击铝合金低温靶, 产生速度为18.76 km·s-1的一维冲击波作用于等比例冷凝的一氧化碳和氮均匀混合液体样品。 同时, 借助增强光电耦合传感器及瞬态摄谱技术捕获到冲击压力为33.5 GPa下样品完全离解成等离子体时的线状光谱。 分析这些数据可知, 文章所述的六通道光谱系统能可靠地测量和记录介质的冲击压缩-发光过程； 其中主要产物的发射谱线表明, 一氧化碳和氮均质体已经发生了化学反应和相变。 此外, 与中心波长较高的谱线强度相比, 488 nm通道的光谱强度明显较高的事实, 也证明高密度碳氢液体在冲击压力作用下确实存在从“光学薄”到“光学厚”的转变。
液氮 一氧化碳 混合物 冲击压缩 发射光谱 Liquid nitrogen Carbon monoxide Mixture Shock compression Emission spectrum
冲击波压缩DT是ICF内爆过程中的主要熵增因素,如何用有限数目的时间整形冲击波实现近等熵压缩过程是优化点火靶设计的关键。利用理想气体和实际DT状态方程,计算系列冲击波压缩后的熵增和密度变化,分析表明,当第一个冲击波压强不大于0.1 TPa,后续再用3个冲击波达到10 TPa,总熵增不影响点火靶DT压缩性能,增加冲击波个数对DT熵增和压缩度改善效果很小。
冲击波压缩 内爆 熵变化 点火靶 shock compression implosion entropy change ignition target
1 四川大学物理科学与技术学院和辐射物理及技术教育部重点实验室,四川,成都,610064
2 中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室,四川,绵阳,621900
用自由电子气模型对自由电子气(费米能为5 eV)的冲击压缩雨贡纽曲线、冲击温度进行了数值计算.冲击压力、内能和冲击温度被计算为压缩度的函数.计算结果表明,自由电子气(费米能为5eV)的冲击压缩极限近似为初始密度的4倍.
自由电子气模型 冲击压缩极限 冲击温度 Free-electron gas model Shock compression limitation Shock temperature
1 中国工程,物理研究院流体物理所冲击波物理与爆轰物理国家重点实验室,绵阳,621900
2 四川大学高温高压物理研究所,成都,610065
用MCR液体变分微扰理论计算了苯冲击压缩曲线，计算中苯分子间相互作用势采用EXP-6等效两体势模型，势参数通过对实验数据的拟合优选，计算中采用了Tang修正后的硬球径向分布函数。计算结果在未反应段与Dick等人的实验数据符合较好。计算结果表明苯的振动激发对其冲击物性有着重要影响，选α值为13.4能更准确地反映苯分子间的相互作用。
苯 冲击压缩 等效两体势 变分微扰理论 Benzene Shock compression Effective two-body potential Variational perturbation theory 原子与分子物理学报
2004, 21(3): 509
1 四川大学高温高压物理研究所,成都610065
2 中物院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室,绵阳,621900
3 四川大学高温高压物理研究所,成都,610065
用Exp - 6有效两体势模型和液体变分微扰理论计算了液Ar冲击压缩曲线 ,在 35GPa以下的压力范围内计算的冲击压缩曲线与Thiel及Nellis等人的实验数据进行了比较。液体分子间Exp - 6有效两体势参数根据实验数据计算优选出最佳值 ,计算结果表明得到的优选参数较为准确地描述了液Ar分子间相互作用。由理论结合实验数据可以认为液氩体系在冲击压力 36GPa以下无相变现象。对较高冲击压力下理论计算的冲击曲线和实验结果之间的偏差作了分析 ,结合不透明度实验的结果 ,得到当压力超过 35GPa ,温度在12 0 0 0K以上时 ,液Ar体系电子激发对系统热力学状态有较大影响
冲击压缩 液氩 有效两体势 Shock compression Liquid Ar Effective two-body potential 原子与分子物理学报
2002, 19(1): 101
