1 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国科学技术大学 近代力学系, 合肥 230027
脉冲功率驱动源作为磁驱动加载的重要手段，通过调整其电路参数可调节负载电流波形，实现对样品无冲击准等熵加载。在“阳”加速器上，开展了一系列轴对称结构和带状结构构型的磁驱动平面飞片发射实验，电极材料采用不锈钢和LY-12铝。实验中测量了进入负载的电流历史和电极后自由面速度历史，并通过时序控制将两者时间关联起来。本文以测量到的电流历史数据为基础，引入负载电流分布系数，并结合已知的LY-12铝的状态方程数据，计算电极后自由面速度历史和飞片速度历史。通过实验测量自由面速度历史校验负载各个位置的电流分布系数。另外，基于装置参数和实验数据确定了考虑负载电感变化的装置等效电路模型，形成了计算样品压力加载历史和电极后自由面速度历史估算程序。此外，初步分析不同厚度电极的自由面速度历史，获取了电极材料的准等熵加载波剖面信息，观察到一系列准等熵加载下材料动力学性能引起的物理现象。
“阳”加速器 自由面速度测量 装置等效电路模型 磁驱动平面飞片 “Yang” accelerator free-surface velocity measurement equivalent current model magnetically driven flyer plates 强激光与粒子束
2014, 26(1): 015101
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 脉冲功率科学与技术实验室, 四川 绵阳 621900
介绍了在阳加速器上进行的系列W丝阵Z箍缩物理实验，实验中阳加速器Marx充电电压60 kV，负载电流输出0.85~1.00 MA，电流上升时间75~90 ns（10%~90%）；进行软X光辐射功率测量的主要仪器是软X光闪烁体功率计，其核心部件为对50~1800 eV X光具有平响应特性的蓝光闪烁体。给出了系列W丝阵Z箍缩实验软X光辐射功率测量结果，从软X光辐射输出随丝阵负载参数（包括丝阵直径、长度、丝数）变化关系讨论了钨丝阵内爆辐射特性，给出了阳加速器上各负载参数优化的结果：丝阵直径8 mm，丝阵长度15 mm，丝数24。同时对软X光辐射的空间分布特性进行了初步的探讨，给出了辐射功率在负载的轴向和径向的分布。
Z箍缩等离子体 软X光 功率计 阳加速器 辐射物理 Zpinch plasma soft Xray powermeter Yang accelerator radiation physics
中国工程物理研究院 流体物理研究所， 四川 绵阳 621900
基于描述Saturn装置的ZORK模型，使用Pspice语言建立了适用于“阳”加速器计算使用的金属丝阵负载模型并进行了相关计算，经过数值模拟与“阳”加速器1050#,1043#等相关实验结果的对比，验证了驱动电路与相关模型设计的正确性，并对计算结果进行了讨论，给出了此负载模型的适用性分析。使用计算得到的阳1050#加载电流曲线，进行了1维磁流体力学计算，给出内爆时间、辐射功率峰等相关参数。
Z箍缩 数值模拟 金属丝阵负载 “阳”加速器 Z-pinch numerical simulation wire array load Yang accelerator
李晶 1,2,3谢卫平 1,2,3黄显宾 1,2,3杨礼兵 1,2,3[ ... ]肖沙里 1,2,3
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所， 四川 绵阳 621900
2 清华大学 工程物理系， 北京 100084
3 重庆大学 光电技术及系统教育部重点实验室， 重庆 400030
以氖气喷气Z箍缩的实验结果为例，详细讨论了椭圆晶体谱仪测量数据的处理方法，包括使用标定结果将胶片黑密度转换为X光强度，根据已知谱线的能量和扫描点序号对测量能谱的能点进行定标，以及使用Henke给出的考虑谱仪非均匀色散效应、晶体积分反射率和X光滤片透过率后的公式对测量能谱的强度进行修正，给出了最终的解谱结果。并使用Lorentz线型函数拟合谱线轮廓，求出了H α，He α和He β等K壳层谱线的相对强度，对处理后能谱强度的误差进行了简单分析。
椭圆晶体谱仪 数据处理 Z箍缩诊断 “阳”加速器 lliptical crystal spectrometer data processing Z-pinch diagnostics Yang accelerator
中国工程物理研究院 流体物理研究所,四川 绵阳 621900
概述了为开展Z箍缩实验物理研究而建立的一些诊断技术和方法。这些诊断技术已成功应用于“阳”加速器(负载电流1.2 MA,上升时间 85 ns)喷气和丝阵Z箍缩物理研究中,其中软X光8通道Dante谱仪和软X光闪烁体功率计主要用于软X光能段的辐射功率、能量和低能辐射能谱测量;椭圆弯晶谱仪、凸圆柱晶体谱仪和透射光栅谱主要用于X光辐射线谱和连续谱的测量,以获取等离子体密度、电子和离子温度等信息;X光八分幅针孔相机、分能段6通道X光掠入射针孔积分相机和激光差分干涉测量系统主要用于研究Z箍缩内爆动力学过程及等离子体参数等,并给出了这些诊断系统获取的典型实验结果,包括X光辐射功率、辐射能谱、等离子体内爆图像和密度分布等。
“阳”加速器 Z箍缩 X光诊断技术 辐射功率 辐射能谱 等离子体图像 Yang accelerator Z-pinch X-ray diagnostics radiation power radiation energy spectra plasma images
中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
针对在阳加速器上进行Z箍缩实验时存在的同步精度低的问题,研究了一套同步触发信号取自加速器输出电流的技术.利用加速器工作电流波形与物理实验现象间的固有延迟时间关系来判断同步的时刻,时间关联的精度可到达ns量级.为了防止加速器对测量系统的影响,根据延迟时间长短的不同情况还研究了光电隔离方式和光纤传输方式,解决了在阳加速器平台上的电磁干扰问题,实现了在阳加速器上进行可靠物理实验的精密测量工作;本触发方式配合高速分幅相机的应用,稳定而可靠地以10 ns间隔、3 ns曝光时间拍摄到了Z箍缩的发展过程.
同步技术 阳加速器 同步精度 光电隔离 高速分幅相机
中国工程物理研究院,流体物理研究所,四川,绵阳,621900
针对在阳加速器上进行的Z箍缩内爆实验所要求的超快分幅摄影技术研究,主要利用八个微通道板构成摄影系统的快门以达到时间分辨的要求,同时解决了在阳加速器上的精密同步问题以使系统可以稳定、可靠地一次拍摄到八幅图像,图像间隔最小为10 ns,曝光时间可达到3 ns.该技术以分幅原理获得大幅面的图像数据,具有图像特征清晰、空间信息详细的特点,为Z箍缩过程的研究提供了翔实的实验数据.
高速摄影 阳加速器 时间分辨 Z箍缩
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
根据阳加速器传输线的阻抗分区特性,建立电路模型,并对短路实验及丝阵内爆实验进行模拟.短路实验的模拟结果与实验测试结果非常接近;通过对丝阵具体条件的分析,合理地引入串联电阻,同样准确地模拟了丝阵内爆的传输线响应特性,并利用模型简单描述了丝阵内爆的一般特性.模拟结果表明,模拟方法正确有效、电路模型可用于变阻抗水传输线及MITL的设计分析及基本规律研究.
阳加速器 磁绝缘传输线 有损线模型 丝阵内爆 Yang accelerator Magnetically insulated transmission line Circuit model Wire array implosion
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
介绍了阳加速器新磁绝缘传输线(MITL)的物理设计及实验检验.在缩短MITL整体长度及绝缘环宽度的同时,将原结构改成以共顶点同轴圆锥段为主体的新结构,使阴极表面、绝缘环及三相点满足电场设计要求,最小磁绝缘电流较原结构有所降低,将结构电感从原来的70.9 nH减小到31.7 nH.利用短路实验及丝阵内爆实验对新MITL进行了检验,结果表明新MITL的性能指标有所提高.
阳加速器 磁绝缘传输线 短路实验 丝阵内爆 Yang accelerator Magnetically insulated transmission line Short load test Wire array implosion
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
开发了一种磁绝缘传输线(MITL)的电路模拟方法.以传输线模拟方法TLCODE为基础,将MITL分成若干段有损传输线单元,每个单元由一段无损传输线及一个对地损失电阻组成.根据磁绝缘准则判断单元的磁绝缘状况并计算相关参量,推导丝阵负载条件下MITL末端界面电压的表达式,阐述模型的求解方法及步骤;用有损线模型计算阳加速器MITL得到的结果与实验结果基本吻合,表明模型正确有效.
磁绝缘传输线 电路模拟 TLCODE方法 阳加速器 Magnetically insulated transmission line Circuit model TLCODE method Yang accelerator
