作者单位
摘要
1 北京理工大学 物理学院, 北京 100081
2 北京控制工程研究所, 北京 100190
金属丝电爆炸法制备纳米材料因其负载可大程度的过热和爆炸产物非平衡扩散过程得到了研究人员的广泛关注,认为是制备新型功能材料的有效方法。研究了不同收集方法对电爆炸法制备钛纳米颗粒的影响,并结合电学、光学、自辐射图像和形貌分析等诊断手段分析了不同方法下产物特性的成因。结果表明,钛丝电爆炸呈现周期型放电模式,产物通道在放电结束前(约40 μs)可膨胀至约1.7 cm处,此后有尖状突刺发展(波阵面后湍流区),其速度约为55 m/s。为研究爆炸产物不同状态下纳米颗粒形成特性,使用了3种不同的产物收集方法,分别为:①在金属丝径向1.5 cm处放置硅片收集;②在腔体出口处预置滤网收集;③在金属丝一侧电极上通过定向喷涂收集。产物形貌表征结果表明,使用不同收集方法时产物特征存在明显差别,前2种方法爆炸产物先与介质混合再沉积于硅片,得到的产物分别为分散、链状的球状纳米颗粒和密集、堆叠的纳米颗粒团簇;后一种方法电爆炸产物具有较高的密度和定向速度(对硅片),硅片以金属丝为轴心远近呈现出粉末状和烧结块状两种不同形式。
金属丝电爆炸 纳米材料制备 光辐射 自辐射图像 收集方法 electrical explosion of wires preparation of nano-material light radiation self-emission image collection method 
强激光与粒子束
2022, 34(7): 075014
Author Affiliations
Abstract
1 IPPLM, Warsaw, Poland
2 IGRRE JIHT RAS, Makhachkala, Russia
3 Dagestan State University, Makhachkala, Russia
4 Università di Milano Bicocca, Milan, Italy
5 Liceo Scientifico ‘Galileo Galilei’, Trento, Italy
6 IP DFRC RAS, Makhachkala, Russia
7 Institute of Physics, Czech Academy of Sciences, Prague, Czech Republic
8 Institute of Plasma Physics, Czech Academy of Sciences, Prague, Czech Republic
9 Independent Foam Target Supplier, St Andrews, UK
10 University Bordeaux, CEA, CNRS, Talence, France
11 Plasma Physics Department, National Research Nuclear University MEPhI, Moscow, Russia
We present an experimental study of the dynamics of shocks generated by the interaction of a double-spot laser in different kinds of targets: simple aluminum foils and foam–aluminum layered targets. The experiment was performed using the Prague PALS iodine laser working at 0.44 μm wavelength and irradiance of a few 1015 W/cm2. Shock breakouts for pure Al and for foam-Al targets have been recorded using time-resolved self-emission diagnostics. Experimental results have been compared with numerical simulations. The shocks originating from two spots move forward and expand radially in the targets, finally colliding in the intermediate region and producing a very strong increase in pressure. This is particularly clear for the case of foam layered targets, where we also observed a delay of shock breakout and a spatial redistribution of the pressure. The influence of the foam layer doped with high-Z (Au) nanoparticles on the shock dynamics was also studied.
foam hydrodynamics simulations self-emission diagnostics shock chronometry shock collision 
High Power Laser Science and Engineering
2021, 9(3): 03000e47
Author Affiliations
Abstract
Laboratory for Laser Energetics, University of Rochester, Rochester, NY 14636, USA
Self-emission x-ray shadowgraphy provides a method to measure the ablation-front trajectory and low-mode nonuniformity of a target imploded by directly illuminating a fusion capsule with laser beams. The technique uses time-resolved images of soft x-rays (>1 keV) emitted from the coronal plasma of the target imaged onto an x-ray framing camera to determine the position of the ablation front. Methods used to accurately measure the ablation-front radius (δR=±1.15 μm), image-to-image timing (δ(Δt)=±2.5 ps) and absolute timing (δt=±10 ps) are presented. Angular averaging of the images provides an average radius measurement of δ(Rav=±0.15 μm and an error in velocity of δV/V= ±3%. This technique was applied on the Omega Laser Facility [Boehly et al., Opt. Commun. 133, 495 (1997)] and the National Ignition Facility [Campbell and Hogan, Plasma Phys. Control. Fusion 41, B39 (1999)].
low mode nonuiformity low mode nonuiformity nuclear fusion nuclear fusion self-emission shadowgraphy self-emission shadowgraphy shell trajectory shell trajectory 
High Power Laser Science and Engineering
2015, 3(3): 03000001
鲍利华 1,2,*张继彦 1赵阳 1熊刚 1[ ... ]丁永坤 1
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 清华大学 工程物理系, 北京 100084
在神光Ⅱ激光装置上, 利用激光加热金腔产生的X射线辐射场加热Fe/Al样品, 随后用激光探针光入射Fe/Al等离子体并在90°散射方向采集散射光谱, 同时也记录下了样品的自发辐射光谱。实验观察到了清晰的散射光谱以及Fe等离子体自发辐射光谱, 诊断结果表明, Fe/Al等离子体的平均电子温度为360 eV, Fe的平均电离度为18.8。
汤姆逊散射 Fe/Al等离子体 自发辐射 电子温度 电子密度 Thomson scattering Fe/Al plasma self-emission electron temperature electron density 
强激光与粒子束
2015, 27(3): 032019
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
为研究快点火预压缩过程中导引锥对压缩靶丸芯部辐射对称性的影响,在神光Ⅲ原型上开展了快点火预压缩的自发光测量实验。采集了相同长度黑腔中不同类型靶丸的内爆自发光图像和不同长度黑腔中同类靶丸的内爆自发光图像,利用最小二乘椭圆拟合方法对芯部的自发光半峰值强度等高线进行椭圆拟合,通过椭圆特征来分析靶丸在最强发光时刻的压缩对称性。分析结果表明: 导引锥的存在会使发光区域沿着赤道方向拉长,降低了压缩对称性;有锥靶丸在1600 μm黑腔内的形变小于在1500 μm和1700 μm黑腔内的形变,压缩对称性可以通过调整黑腔长度来控制。
快点火 导引锥 自发光图像 辐射对称性 椭圆拟合 黑腔长度 fast ignition guiding cone self-emission image radiation symmetry ellipse fitting hohlraum length 
强激光与粒子束
2014, 26(9): 092002
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
在神光Ⅲ原型装置上开展了辐射驱动内爆自发射的高分辨多能点诊断技术研究。利用双周期多层膜KB的选能能点,配合多级记录系统,实现了内爆自发的高空间分辨准单色成像。实验结果表明,利用胶片可以获得发射2.5 keV和3.5 keV的清晰图像,利用CCD可以获得8 keV的窄能带清晰图像。实验结果可以很好用于芯部不对称性、电子温度分布以及密度分布的分析处理,为惯性约束聚变精密物理实验研究提供了新的诊断技术和方法。
多层膜KB 内爆自发射 多能点诊断 芯部 multi-layer KB implosion self-emission multi-energy point diagnosis core zone 
强激光与粒子束
2013, 25(12): 3106

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