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1—4 MA电流驱动的丝阵X光辐射优化的实验研究

丁宁 宁成 王真 李正宏 徐荣昆 杨建伦 许泽平 郭存 宁家敏 蒋世伦 章法强 夏广新 李林波 叶凡 秦义 薛飞彪 陈进川

1—4 MA电流驱动的丝阵X光辐射优化的实验研究

丁宁, 宁成, 王真, 李正宏, 徐荣昆, 杨建伦, 许泽平, 郭存, 宁家敏, 蒋世伦, 章法强, 夏广新, 李林波, 叶凡, 秦义, 薛飞彪, 陈进川
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  • 进行了1—4MA电流驱动的钨丝阵列负载的Z箍缩实验研究,通过丝阵参数、负载电极结构的优化设计及负载初始装配状态的控制优化X光辐射功率,在单、双层丝阵的内爆实验中分别获得5.3±1.0 TW和5.6±1.1 TW的峰值辐射功率,创同类装置上X光辐射功率的最高纪录.
    • 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号: 10035030,10635050)资助的课题.
    [1]

    Spielman R B, Deeney C, Chandler G A, Douglas M R, Fehl D L, Matzen M K, McDaniel D H, Nash T J, Porter J L, Sanford T W L 1998 Phys. Plasmas 5 2105

    [2]

    Deeney C, Douglas M R, Spielman R B, Nash T J, Peterson D L, Eplattenier P L, Chandler G A, Seamen J F, Struve K W 1998 Phys. Rev. Lett. 81 4883

    [3]

    Beams 19 234 (in Chinese) [杨建伦、 李正宏、 徐荣昆 2007 强激光与粒子束 19 234]

    [4]

    Hammer J H, Tabak M, Wilks S C, Lindl J D, Bailey D S, Rambo P W, Toor A, Zimmerman G B, Porter J L 1999 Phys. Plasmas 6 2129

    [5]

    Vesey R A, Herrmann M C, Lemke R W, Desjarlais M P, Cuneo M E, Stugar W A, Bennett G R, Campbell R B, Christenson P J, Mehlhorn T A, Porter J L, Slutz S A 2007 Phys. Plasmas 14 056302

    [6]

    Xu R K, Li Z H, Yang J L, Xu Z P, Ding N, Guo C, Jiang S L, Ning J M, Xia G X, Li L B, Song F J, Cheng J C 2005 Chin. Phys. 14 1613

    [7]

    Ning J M, Jiang S L, Xu R K 2006 High Power Laser and Particle Beams 18 1215 (in Chinese) [宁家敏、 蒋世伦、 徐荣昆 2006 强激光与粒子束 18 1215]

    [8]

    Yang J L, Li Z H, Xu R K 2007 High Power Laser and Particle

    [9]

    Lebedev S V, Beg F N, Bland S N, Chittenden J P, Dangor A E, Haines M G, Pikuz S A, Shelkovenko T A 2000 Phys. Rev. Lett. 85 98

    [10]

    Ning C, Ding N, Yang Z H 2007 Acta Phys. Sin. 56 338 (in Chinese) [宁 成、 丁 宁、 杨震华 2007 物理学报 56 338]

    [11]

    Wang Z, Xu R K, Yang J L, Hua X S, Li L B, Xu Z P, Ning J M, Song F J 2007 Chin. Phys. 16 772

    [12]

    Zhang F Q, Li Z H, Xu Z P, Xu R K, Yang J L, Cuo C, Xia G X, Chen J C, Song F J, Ning J M, Wang Z, Xue F B, Li L B, Qin Y 2006 Chin. Phys. 15 2058

    [13]

    Ding N, Zhang Y, Liu Q, Xiao D L, Shu X J, Ning C 2009 Acta Phys. Sin. 58 1083 (in Chinese) [丁 宁、 张 扬、 刘 全、 肖德龙、 束小建、 宁 成 2009 物理学报 58 1083]

    [14]

    Terry R E, Davis J, Deeney C, Velikovich A L 1999 Phys. Rev. Lett. 83 4305

    [15]

    Cuneo M E, Sinars D B, Bliss D E, Waisman E M, Poter J L, Stygar W A, Lebedev S V, Chittenden J P, Sarkisov G S 2005 Phys. Rev. Lett. 94 225003

  • [1]

    Spielman R B, Deeney C, Chandler G A, Douglas M R, Fehl D L, Matzen M K, McDaniel D H, Nash T J, Porter J L, Sanford T W L 1998 Phys. Plasmas 5 2105

    [2]

    Deeney C, Douglas M R, Spielman R B, Nash T J, Peterson D L, Eplattenier P L, Chandler G A, Seamen J F, Struve K W 1998 Phys. Rev. Lett. 81 4883

    [3]

    Beams 19 234 (in Chinese) [杨建伦、 李正宏、 徐荣昆 2007 强激光与粒子束 19 234]

    [4]

    Hammer J H, Tabak M, Wilks S C, Lindl J D, Bailey D S, Rambo P W, Toor A, Zimmerman G B, Porter J L 1999 Phys. Plasmas 6 2129

    [5]

    Vesey R A, Herrmann M C, Lemke R W, Desjarlais M P, Cuneo M E, Stugar W A, Bennett G R, Campbell R B, Christenson P J, Mehlhorn T A, Porter J L, Slutz S A 2007 Phys. Plasmas 14 056302

    [6]

    Xu R K, Li Z H, Yang J L, Xu Z P, Ding N, Guo C, Jiang S L, Ning J M, Xia G X, Li L B, Song F J, Cheng J C 2005 Chin. Phys. 14 1613

    [7]

    Ning J M, Jiang S L, Xu R K 2006 High Power Laser and Particle Beams 18 1215 (in Chinese) [宁家敏、 蒋世伦、 徐荣昆 2006 强激光与粒子束 18 1215]

    [8]

    Yang J L, Li Z H, Xu R K 2007 High Power Laser and Particle

    [9]

    Lebedev S V, Beg F N, Bland S N, Chittenden J P, Dangor A E, Haines M G, Pikuz S A, Shelkovenko T A 2000 Phys. Rev. Lett. 85 98

    [10]

    Ning C, Ding N, Yang Z H 2007 Acta Phys. Sin. 56 338 (in Chinese) [宁 成、 丁 宁、 杨震华 2007 物理学报 56 338]

    [11]

    Wang Z, Xu R K, Yang J L, Hua X S, Li L B, Xu Z P, Ning J M, Song F J 2007 Chin. Phys. 16 772

    [12]

    Zhang F Q, Li Z H, Xu Z P, Xu R K, Yang J L, Cuo C, Xia G X, Chen J C, Song F J, Ning J M, Wang Z, Xue F B, Li L B, Qin Y 2006 Chin. Phys. 15 2058

    [13]

    Ding N, Zhang Y, Liu Q, Xiao D L, Shu X J, Ning C 2009 Acta Phys. Sin. 58 1083 (in Chinese) [丁 宁、 张 扬、 刘 全、 肖德龙、 束小建、 宁 成 2009 物理学报 58 1083]

    [14]

    Terry R E, Davis J, Deeney C, Velikovich A L 1999 Phys. Rev. Lett. 83 4305

    [15]

    Cuneo M E, Sinars D B, Bliss D E, Waisman E M, Poter J L, Stygar W A, Lebedev S V, Chittenden J P, Sarkisov G S 2005 Phys. Rev. Lett. 94 225003

  • [1] 吕敏, 吴刚, 邱爱慈, 蒯斌, 王亮平, 丛培天, 邱孟通, 雷天时, 孙铁平, 郭宁, 韩娟娟, 张信军, 黄涛, 张国伟, 乔开来. “强光一号”Al丝阵Z箍缩产生K层辐射实验研究. 物理学报, 2009, 58(7): 4779-4786. doi: 10.7498/aps.58.4779
    [2] 叶繁, 薛飞彪, 褚衍运, 司粉妮, 胡青元, 宁家敏, 周林, 杨建伦, 徐荣昆, 李正宏, 许泽平. 双层丝阵Z箍缩电流分配实验研究. 物理学报, 2013, 62(17): 175203. doi: 10.7498/aps.62.175203
    [3] 盛亮, 王亮平, 李阳, 彭博栋, 张美, 吴坚, 王培伟, 魏福利, 袁媛. 平面丝阵负载Z箍缩内爆动力学一维图像诊断. 物理学报, 2011, 60(10): 105205. doi: 10.7498/aps.60.105205
    [4] 盛亮, 邱孟通, 黑东炜, 邱爱慈, 丛培天, 王亮平, 魏福利. 丝阵负载Z箍缩内爆动力学研究. 物理学报, 2011, 60(5): 055205. doi: 10.7498/aps.60.055205
    [5] 盛亮, 李阳, 袁媛, 彭博栋, 李沫, 张美, 赵吉祯, 魏福利, 王亮平, 黑东炜, 邱爱慈. 表面绝缘铝平面丝阵Z箍缩实验研究. 物理学报, 2014, 63(5): 055201. doi: 10.7498/aps.63.055201
    [6] 盛亮, 彭博栋, 袁媛, 张美, 李奎念, 张信军, 赵晨, 赵吉祯, 李沫, 王培伟, 李阳. 表面绝缘混合平面丝阵Z箍缩激光阴影图像诊断. 物理学报, 2014, 63(23): 235205. doi: 10.7498/aps.63.235205
    [7] V. P. Smirnov, Yu. G. Kalinin, A. S. Kingsep, A. S. Chernenko, E. V. Grabovsky, 宁 成, 李正宏, 华欣生, 徐荣昆, 彭先觉, 许泽平, 杨建伦, 郭 存, 蒋世伦, 丰树平, 杨礼兵, 晏成立, 宋凤军. 铝-钨丝混编阵的Z-箍缩实验研究. 物理学报, 2004, 53(7): 2244-2249. doi: 10.7498/aps.53.2244
    [8] 但加坤, 任晓东, 黄显宾, 张思群, 周少彤, 段书超, 欧阳凯, 蔡红春, 卫兵, 计策, 何安, 夏明鹤, 丰树平, 王勐, 谢卫平. Z箍缩内爆产生的电磁脉冲辐射. 物理学报, 2013, 62(24): 245201. doi: 10.7498/aps.62.245201
    [9] 宁 成, 丁 宁, 刘 全, 杨震华. 双层钨丝阵的Z箍缩动力学过程研究. 物理学报, 2006, 55(7): 3488-3493. doi: 10.7498/aps.55.3488
    [10] 蒙世坚, 黄展常, 甯家敏, 胡青元, 叶繁, 秦义, 许泽平, 徐荣昆. Z箍缩动态黑腔冲击波辐射图像诊断. 物理学报, 2016, 65(7): 075201. doi: 10.7498/aps.65.075201
    [11] 夏广新, 章法强, 许泽平, 徐荣昆, 陈进川, 宁家敏. 单层丝阵负载Z箍缩内爆辐射特性研究. 物理学报, 2010, 59(1): 97-102. doi: 10.7498/aps.59.97
    [12] 蒙世坚, 李正宏, 秦义, 叶繁, 徐荣昆. X射线连续谱法诊断铝丝阵Z箍缩等离子体温度. 物理学报, 2011, 60(4): 045211. doi: 10.7498/aps.60.045211
    [13] 高启, 张传飞, 周林, 李正宏, 吴泽清, 雷雨, 章春来, 祖小涛. Z箍缩Al等离子体X辐射谱线的分离及电子温度的提取. 物理学报, 2014, 63(9): 095201. doi: 10.7498/aps.63.095201
    [14] 王亮平, 韩娟娟, 吴坚, 郭宁, 吴刚, 李岩, 邱爱慈. 基于单丝行为的平面型丝阵Z箍缩模拟. 物理学报, 2010, 59(12): 8685-8691. doi: 10.7498/aps.59.8685
    [15] 邱爱慈, 蒯 斌, 曾正中, 王文生, 邱孟通, 王亮平, 丛培天, 吕 敏. “强光一号”钨丝阵Z箍缩等离子体辐射特性研究. 物理学报, 2006, 55(11): 5917-5922. doi: 10.7498/aps.55.5917
    [16] 高启, 张传飞, 周林, 李正宏, 吴泽清, 雷雨, 章春来, 祖小涛. Z箍缩Al等离子体X特征辐射谱线数值模拟及考虑叠加效应后的修正. 物理学报, 2014, 63(12): 125202. doi: 10.7498/aps.63.125202
    [17] 周少彤, 李军, 黄显宾, 蔡红春, 张思群, 李晶, 段书超, 周荣国. 阳加速器钛丝X箍缩光源辐射特性实验研究. 物理学报, 2012, 61(16): 165202. doi: 10.7498/aps.61.165202
    [18] 赵屾, 朱鑫磊, 石桓通, 邹晓兵, 王新新. 用X-pinch对双丝Z箍缩进行轴向X射线背光照相. 物理学报, 2015, 64(1): 015203. doi: 10.7498/aps.64.015203
    [19] 陈忠旺, 宁成. 基于MULTI2D-Z程序的Z箍缩动态黑腔形成过程模拟. 物理学报, 2017, 66(12): 125202. doi: 10.7498/aps.66.125202
    [20] 黄显宾, 杨礼兵, 顾元朝, 邓建军, 周荣国, 邹 杰, 周少彤, 张思群, 陈光华, 畅里华, 李丰平, 欧阳凯, 李 军, 杨 亮, 王 雄, 张朝辉. 氩气Z箍缩内爆动力学过程实验研究. 物理学报, 2006, 55(4): 1900-1906. doi: 10.7498/aps.55.1900
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-11-20
  • 修回日期:  2010-04-23
  • 刊出日期:  2011-01-05

1—4 MA电流驱动的丝阵X光辐射优化的实验研究

  • 1. (1)北京计算数学与应用物理研究所,北京 100088; (2)中国工程物理研究院核物理与化学研究所,绵阳 621900
    基金项目: 

    国家自然科学基金重点项目(批准号: 10035030,10635050)资助的课题.

摘要: 进行了1—4MA电流驱动的钨丝阵列负载的Z箍缩实验研究,通过丝阵参数、负载电极结构的优化设计及负载初始装配状态的控制优化X光辐射功率,在单、双层丝阵的内爆实验中分别获得5.3±1.0 TW和5.6±1.1 TW的峰值辐射功率,创同类装置上X光辐射功率的最高纪录.

English Abstract

参考文献 (15)

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