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基于神光III原型的整形激光直接驱动准等熵压缩实验研究

王峰 彭晓世 薛全喜 徐涛 魏惠月

基于神光III原型的整形激光直接驱动准等熵压缩实验研究

王峰, 彭晓世, 薛全喜, 徐涛, 魏惠月
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  • 整形激光直接驱动准等熵压缩实验技术对新材料科学、冲击波物理、地球物理学研究等领域有重要意义. 设计特定的实验条件, 可以将材料压缩到冲击压缩和等熵压缩都无法达到的状态, 从而为材料研究提供新的技术途径. 介绍了在神光III原型装置上开展的直接驱动准等熵压缩实验, 对理论基础、实验靶型、实验结果、关键技术、实验特点和数据都进行了较详细的分析. 通过实验和相应的数据处理程序, 获得了加载面上压力超过400 GPa的数据, 这是目前国际上用激光直接驱动的方式获得的Al材料中最高的压力. 同时, 对经过LiF窗口获得的表观粒子速度与真实粒子速度的关系进行了分析, 获得了一条对表观粒子速度进行动态修正的曲线, 从而使粒子速度的计算更加准确. 对实验的改进方向进行了比较明确的分析. 所提供的数据和分析过程对该领域的研究人员有一定的参考价值.
    • 基金项目: 中国工程物理研究院科学技术发展基金(批准号: 2011B0102020)资助的课题.
    [1]

    Munro D H, Celliers P M, Collins G W, Gold D M, Da Silva L B, Haan S W, Cauble R C, Hammel B A, Hsing W W 2001 Phys. Plasmas 8 2245

    [2]

    Boehly T R, Vianello E, Miller J E, Craxton R S, Collins T J B, Goncharov V N, Igumenshchev I V, Meyerhoferc D D, Hicks D G, Celliers P M, Collins G W 2006 Phys. Plasmas 13 056303

    [3]

    Lorenz K T, Edwards M J, Jankowski A F, Pollaine S M, Smith R F, Remington B A 2006 High Energ. Dens. Phys. 2 113

    [4]

    Jia G, Xiong J, Dong J Q, Xie Z Y, Wu J 2012 Chin. Phys. B 21 095202

    [5]

    Shen Q, Luo G Q, Zhang L M, Huang H J 2007 Acta Phys. Sin. 56 1538 (in Chinese) [沈强, 罗国强, 张联盟, 黄海军 2007 物理学报 56 1538]

    [6]

    Jin K, Li P, Wu Q, Jin X G 2004 Explo. Shock Waves 24 419 (in Chinese) [金柯, 李平, 吴强, 金孝刚 2004 爆炸与冲击 24 419]

    [7]

    Gui Y L, Liu C L, Wang Y P, Sun C W 2005 Detonation Shock Waves 25 183 (in Chinese) [桂毓林, 刘仓理, 王彦平, 孙承纬 2005 爆轰波与冲击波 25 183]

    [8]

    Smith R F, Eggert J H, Jankowski A, Celliers P M, Edwards M J, Gupta Y M, Asay J R, Collins G W 2007 Phys. Rev. Lett. 98 065701

    [9]

    Harlow F H, Amsden A A 1971 Los Alamos Scientific Laboratory Report No. LA-4700

    [10]

    Li W X 2003 One-Dimensional Nonsteady Flow and Shock Waves (Beijing: Defense Industry Press) (in Chinese) [李维新 2003 一维不定常流与冲击波 (北京: 国防工业出版社)]

    [11]

    Lindl J 1995 Phys. Plasmas 2 3933

    [12]

    Wang F, Peng X S, Liu S Y, Li Y S, Jiang X H, Ding Y K 2011 Acta Phys. Sin. 60 025202 (in Chinese) [王峰, 彭晓世, 刘慎业, 李永升, 蒋小华, 丁永坤 2011 物理学报 60 025202]

    [13]

    Wang F, Peng X S, Liu S Y, Jiang X H, Xu T, Ding Y K, Zhang B H 2011 Acta Phys. Sin. 60 115203 (in Chinese) [王峰, 彭晓世, 刘慎业, 蒋小华, 徐涛, 丁永坤, 张保汉 2011 物理学报 60 115203]

    [14]

    Celliers P M, Bradley D K, Collins G W, Hicks D G, Boehly T R, Armstrong W J 2004 Rev. Sci. Instrum. 75 4916

    [15]

    Rothman S D, Davis J P, Maw J, Robinson C M, Parker K, Palmer J 2005 J. Phys. D: Appl. Phys. 38 733

    [16]

    Rothman S D, Maw J 2006 J. Phys. IV France 134 745

    [17]

    Kerley G I 1987 Int. J. Impact Eng. 5 441

    [18]

    Johnson J D 1994 Los Alamos Scientific Laboratory Report No. LA-UR-94-1451

    [19]

    Xue Q X 2014 Ph. D. Dissertation (Mianyang: China Academic Engineering of Physics) ( in Chinese) [薛全喜 2014 博士学位论文 (绵阳: 中国工程物理研究院)]

    [20]

    Fratanduono D E, Boehly T R, Barrios M A, Meyerhofer D D, Eggert J H, Smith R F, Hicks D G, Celliers P M, Braun D G, Collins G W 2011 J. Appl. Phys. 109 123521

  • [1]

    Munro D H, Celliers P M, Collins G W, Gold D M, Da Silva L B, Haan S W, Cauble R C, Hammel B A, Hsing W W 2001 Phys. Plasmas 8 2245

    [2]

    Boehly T R, Vianello E, Miller J E, Craxton R S, Collins T J B, Goncharov V N, Igumenshchev I V, Meyerhoferc D D, Hicks D G, Celliers P M, Collins G W 2006 Phys. Plasmas 13 056303

    [3]

    Lorenz K T, Edwards M J, Jankowski A F, Pollaine S M, Smith R F, Remington B A 2006 High Energ. Dens. Phys. 2 113

    [4]

    Jia G, Xiong J, Dong J Q, Xie Z Y, Wu J 2012 Chin. Phys. B 21 095202

    [5]

    Shen Q, Luo G Q, Zhang L M, Huang H J 2007 Acta Phys. Sin. 56 1538 (in Chinese) [沈强, 罗国强, 张联盟, 黄海军 2007 物理学报 56 1538]

    [6]

    Jin K, Li P, Wu Q, Jin X G 2004 Explo. Shock Waves 24 419 (in Chinese) [金柯, 李平, 吴强, 金孝刚 2004 爆炸与冲击 24 419]

    [7]

    Gui Y L, Liu C L, Wang Y P, Sun C W 2005 Detonation Shock Waves 25 183 (in Chinese) [桂毓林, 刘仓理, 王彦平, 孙承纬 2005 爆轰波与冲击波 25 183]

    [8]

    Smith R F, Eggert J H, Jankowski A, Celliers P M, Edwards M J, Gupta Y M, Asay J R, Collins G W 2007 Phys. Rev. Lett. 98 065701

    [9]

    Harlow F H, Amsden A A 1971 Los Alamos Scientific Laboratory Report No. LA-4700

    [10]

    Li W X 2003 One-Dimensional Nonsteady Flow and Shock Waves (Beijing: Defense Industry Press) (in Chinese) [李维新 2003 一维不定常流与冲击波 (北京: 国防工业出版社)]

    [11]

    Lindl J 1995 Phys. Plasmas 2 3933

    [12]

    Wang F, Peng X S, Liu S Y, Li Y S, Jiang X H, Ding Y K 2011 Acta Phys. Sin. 60 025202 (in Chinese) [王峰, 彭晓世, 刘慎业, 李永升, 蒋小华, 丁永坤 2011 物理学报 60 025202]

    [13]

    Wang F, Peng X S, Liu S Y, Jiang X H, Xu T, Ding Y K, Zhang B H 2011 Acta Phys. Sin. 60 115203 (in Chinese) [王峰, 彭晓世, 刘慎业, 蒋小华, 徐涛, 丁永坤, 张保汉 2011 物理学报 60 115203]

    [14]

    Celliers P M, Bradley D K, Collins G W, Hicks D G, Boehly T R, Armstrong W J 2004 Rev. Sci. Instrum. 75 4916

    [15]

    Rothman S D, Davis J P, Maw J, Robinson C M, Parker K, Palmer J 2005 J. Phys. D: Appl. Phys. 38 733

    [16]

    Rothman S D, Maw J 2006 J. Phys. IV France 134 745

    [17]

    Kerley G I 1987 Int. J. Impact Eng. 5 441

    [18]

    Johnson J D 1994 Los Alamos Scientific Laboratory Report No. LA-UR-94-1451

    [19]

    Xue Q X 2014 Ph. D. Dissertation (Mianyang: China Academic Engineering of Physics) ( in Chinese) [薛全喜 2014 博士学位论文 (绵阳: 中国工程物理研究院)]

    [20]

    Fratanduono D E, Boehly T R, Barrios M A, Meyerhofer D D, Eggert J H, Smith R F, Hicks D G, Celliers P M, Braun D G, Collins G W 2011 J. Appl. Phys. 109 123521

  • [1] 王峰, 彭晓世, 单连强, 李牧, 薛全喜, 徐涛, 魏惠月. 基于神光Ⅲ原型装置的激光加载条件下准等熵压缩实验研究进展. 物理学报, 2014, 63(18): 185202. doi: 10.7498/aps.63.185202
    [2] 王峰, 彭晓世, 刘慎业, 蒋小华, 徐涛, 丁永坤, 张保汉. 三明治靶型在间接驱动冲击波实验中的应用. 物理学报, 2011, 60(11): 115203. doi: 10.7498/aps.60.115203
    [3] 李永升, 王峰, 彭晓世, 刘慎业, 蒋小华, 丁永坤. 超高压下冲击波速度直接测量技术. 物理学报, 2011, 60(2): 025202. doi: 10.7498/aps.60.025202
    [4] 单连强, 高宇林, 辛建婷, 王峰, 彭晓世, 徐涛, 周维民, 赵宗清, 曹磊峰, 吴玉迟, 朱斌, 刘红杰, 刘东晓, 税敏, 何颖玲, 詹夏宇, 谷渝秋. 激光驱动气库靶对铝的准等熵压缩实验研究. 物理学报, 2012, 61(13): 135204. doi: 10.7498/aps.61.135204
    [5] 王峰, 彭晓世, 梅鲁生, 刘慎业, 蒋小华, 丁永坤. 基于速度干涉仪的冲击波精密调速实验技术研究. 物理学报, 2012, 61(13): 135201. doi: 10.7498/aps.61.135201
    [6] 黄秀光, 吴 江, 王瑞荣, 马民勋, 何钜华, 叶君健, 顾 援, 傅思祖. 斜入射激光驱动的冲击波在样品中传播特性的实验研究. 物理学报, 2003, 52(8): 1877-1881. doi: 10.7498/aps.52.1877
    [7] 江少恩, 李文洪, 孙可煦, 蒋小华, 刘永刚, 崔延莉, 陈久森, 丁永坤, 郑志坚. 神光Ⅱ上柱形黑腔辐射驱动冲击波. 物理学报, 2004, 53(10): 3424-3428. doi: 10.7498/aps.53.3424
    [8] 钟哲强, 胡小川, 李泽龙, 叶荣, 张彬. 用于直接驱动的快速变焦新方案. 物理学报, 2015, 64(5): 054209. doi: 10.7498/aps.64.054209
    [9] 李宏勋, 张锐, 朱娜, 田小程, 许党朋, 周丹丹, 宗兆玉, 范孟秋, 谢亮华, 郑天然, 李钊历. 基于光束参量优化实现直接驱动靶丸均匀辐照. 物理学报, 2017, 66(10): 105202. doi: 10.7498/aps.66.105202
    [10] 贺寅竹, 赵世杰, 尉昊赟, 李岩. 跨尺度亚纳米分辨的可溯源外差干涉仪. 物理学报, 2017, 66(6): 060601. doi: 10.7498/aps.66.060601
    [11] 孙腾飞, 卢鹏, 卓壮, 张文浩, 卢景琦. 基于单一分光棱镜干涉仪的双通路定量相位显微术. 物理学报, 2018, 67(14): 140704. doi: 10.7498/aps.67.20172722
    [12] 舒桦, 傅思祖, 黄秀光, 叶君建, 周华珍, 谢志勇, 龙滔. 神光II装置上速度干涉仪的研制及应用. 物理学报, 2012, 61(11): 114102. doi: 10.7498/aps.61.114102
    [13] 成金秀, 郑志坚, 陈红素, 缪文勇, 陈 波, 王耀梅, 胡 昕. 1.06μm 激光直接驱动烧蚀靶内爆压缩特性. 物理学报, 2004, 53(10): 3419-3423. doi: 10.7498/aps.53.3419
    [14] 蔡元学, 掌蕴东, 党博石, 吴昊, 王金芳, 袁萍. 基于Ⅲ-Ⅴ与Ⅱ-Ⅵ族半导体材料色散特性的高灵敏度慢光干涉仪. 物理学报, 2011, 60(4): 040701. doi: 10.7498/aps.60.040701
    [15] 朱森昌, 张家泰, 祁兰英, 陈家斌, 蒋小华, 刘慎业, 郑志坚, 张保汉, 丁永坤, 李朝光, 王大海. “神光Ⅱ”首轮基频光驱动内爆实验超热电子诊断. 物理学报, 2002, 51(9): 2068-2073. doi: 10.7498/aps.51.2068
    [16] 贺红亮, 祝文军, 邓小良, 李英骏, 崔新林. 冲击波压缩下含纳米孔洞单晶铁的结构相变研究. 物理学报, 2006, 55(10): 5545-5550. doi: 10.7498/aps.55.5545
    [17] 陈大年, 王焕然, 俞宇颖, 谭 华, 胡建波, 戴诚达. 冲击波作用下铝的等效剪切模量. 物理学报, 2008, 57(4): 2352-2357. doi: 10.7498/aps.57.2352
    [18] 喻寅, 王文强, 杨佳, 张友君, 蒋冬冬, 贺红亮. 多孔脆性介质冲击波压缩破坏的细观机理和图像. 物理学报, 2012, 61(4): 048103. doi: 10.7498/aps.61.048103
    [19] 冯玉军, 杜金梅, 谷 岩, 蒋冬冬. 冲击波加载下PZT 95/5铁电陶瓷的电阻率研究. 物理学报, 2008, 57(1): 566-570. doi: 10.7498/aps.57.566
    [20] 张杰, 王薇. 冲击波在铝靶中传播的数值模拟研究. 物理学报, 2001, 50(4): 741-747. doi: 10.7498/aps.50.741
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-09-28
  • 修回日期:  2014-11-24
  • 刊出日期:  2015-04-20

基于神光III原型的整形激光直接驱动准等熵压缩实验研究

  • 1. 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 绵阳 621900
    基金项目: 

    中国工程物理研究院科学技术发展基金(批准号: 2011B0102020)资助的课题.

摘要: 整形激光直接驱动准等熵压缩实验技术对新材料科学、冲击波物理、地球物理学研究等领域有重要意义. 设计特定的实验条件, 可以将材料压缩到冲击压缩和等熵压缩都无法达到的状态, 从而为材料研究提供新的技术途径. 介绍了在神光III原型装置上开展的直接驱动准等熵压缩实验, 对理论基础、实验靶型、实验结果、关键技术、实验特点和数据都进行了较详细的分析. 通过实验和相应的数据处理程序, 获得了加载面上压力超过400 GPa的数据, 这是目前国际上用激光直接驱动的方式获得的Al材料中最高的压力. 同时, 对经过LiF窗口获得的表观粒子速度与真实粒子速度的关系进行了分析, 获得了一条对表观粒子速度进行动态修正的曲线, 从而使粒子速度的计算更加准确. 对实验的改进方向进行了比较明确的分析. 所提供的数据和分析过程对该领域的研究人员有一定的参考价值.

English Abstract

参考文献 (20)

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