1 深圳技术大学 工程物理学院, 先进材料测试技术研究中心, 深圳市高功率激光与先进材料重点实验室, 广东 深圳 518118
2 深圳技术大学大数据与互联网学院, 广东 深圳 518118
3 四川大学 物理学院, 成都 610065
4 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
5 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
6 中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所, 上海 201800
激光驱动动态压缩实验是极端高压高密度研究的主要途径，在多个学科领域具有重要意义，包括地球行星科学，材料科学以及惯性约束聚变，有助于认识极端条件下的材料特性并拓展其在各学科的应用。近年来激光驱动压缩技术在激光装置、激光等离子体、制靶和诊断技术的同步提升下取得了突破性的进展，与其他极端条件实验平台相比，其斜波压缩、复杂路径、衰减冲击等新型加载路径得到快速发展，微介观诊断技术和宏观诊断技术相结合，具有明确的超高压、高温、高应变率以及高同步精度等技术特色。从激光驱动材料压缩的热力学路径、激光驱动的机制与特色、激光驱动实验技术、材料极端压缩物理进展等方面介绍激光驱动实验和理论方面的进展。
动高压 激光驱动 极端条件 材料物性 行星科学 dynamic high pressure laser dive extreme conditions properties of material planetary science 强激光与粒子束
2022, 34(1): 011001
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
1 长春工业大学 机电工程学院, 吉林 长春 130012
2 吉林大学 机械科学与工程学院, 吉林 长春 130025
3 哈尔滨工业大学 机电工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150080
4 日本琦玉工业大学 工学部机械工学科, 深谷市 3690293
提出了利用气动高压激励的阵列式盘型压电俘能器实现气体能量的转化, 以满足低功耗传感器的自供能需求。通过压电单晶片将气缸内部高压气体能量转化为电能, 设计了阵列式盘型压电俘能器的样机结构; 结合气缸的正常工作状态, 分析了压电阵列的工作原理并进行了相应的实验。理论分析显示: 盘型压电阵列具有较高的电荷量与良好的电容性, 适合对具有交变载荷的高压气体能量进行收集。采用外径为12 mm、厚度为0.2 mm的压电单晶片及缸径为63 mm、行程为150 mm的气缸制作了实验样机, 利用气动组件模拟气体环境搭建了测试系统。分别调节压力、周期、流量等参数进行了实验测试。结果表明: 在交变的气动高压激励下, 阵列式盘型压电俘能器可较好地收集交变高压气体载荷能量, 其最佳匹配电阻为600 kΩ, 最大的瞬时功率为1 052 μW, 输出功率可满足低功耗传感器的能量需求。
压电浮能器 气动高压 盘型压电阵列 压力波动 能量转化 piezoelectric plate harvester pneumatic compressed air array piezoelectric plate pressure fluctuation energy transmition
