搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

激光驱动气库靶对铝的准等熵压缩实验研究

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

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
PDF
导出引用
导出核心图
  • 利用激光驱动气库材料形成的等离子体射流对材料进行斜波加载, 可以获得高应变率的准等熵压缩. 在神光III 原型高功率激光装置上开展了激光驱动铝材料的准等熵压缩实验, 成像型速度干涉仪VISAR记录到样品自由面连续、光滑的速度历史, 采用反积分法得到60 GPa以上的峰值压强, 加载上升沿约10 ns,应变率可达108 s -1, 并且观察到了压缩波在样品后表面的反射效应.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11175165, 10902101, 10905051)资助的课题.
    [1]

    Xu J A, Mao H K, Bell P M 1986 Science 232 1404

    [2]

    Jing F Q, Chen J X 2006 Dynamic High-Pressure Generation Principle and Related Technologies (Beijing: National Defence Industry Press) p31 (in Chinese) [经福谦, 陈俊祥 2006 动高压原理与技术 (北京:国防工业出版社) 第31页]

    [3]
    [4]
    [5]

    Nguyen J H, Orlikowski D, Streitz F H, Moriarty J A, Holmes N C 2006 J. Appl. Phys. 100 023508

    [6]
    [7]

    Jarmakani H, McNaney J M, Kad B, Orlikowski D, Nguyen J H, Meyers M A 2007 Mater. Sci. Eng. A 463 249

    [8]

    Mashimo T, Ozaki S, Nagayama K 1984 Rev. Sci. Instrum. 55 226

    [9]
    [10]

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

    [11]
    [12]
    [13]

    Shen Q, Wang C B, Zhang L M, Hua J S, Tan H, Jing F Q 2002 Acta Phys. Sin. 51 1759 (in Chinese) [沈强, 王传彬, 张联盟, 华劲松, 谭华, 经福谦 2002 物理学报 51 1759]

    [14]
    [15]

    Barnes J F, Blewett P J, McQueen R G, Meyer K A, Venable D 1974 J. Appl. Phys. 45 727

    [16]
    [17]

    Reisman D B, Toor A, Cauble R C, Hall C A, Asay J R, Knudson M D, Furnish M D 2001 J. Appl. Phys. 89 1625

    [18]

    Edwards J, Lorenz K T, Remington B A, Pollaine S, Colvin J, Braun D, Lasinski B F, Reisman D, McNaney J M, Greenough J A, Wallace R, Louis H, Kalantar D 2004 Phys. Rev. Lett. 92 075002

    [19]
    [20]
    [21]

    Guillot T 1999 Science 286 72

    [22]

    Laio A, Bernard S, Chiarotti G L, Scandolo S, Tosatti E 2000 Science 287 1027

    [23]
    [24]

    Wigner E, Huntington H B 1935 J. Chem. Phys. 3 764

    [25]
    [26]

    O'Keefe J D, Ahrens T J 1993 J. Geophys. Res. 17 011

    [27]
    [28]

    Regazzoni G, Kocks U F, Follansbee P S 1987 Acta Metall. 35 2865

    [29]
    [30]

    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

    [31]
    [32]
    [33]

    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

    [34]

    Smith R F, Pollaine S M, Moon S J, Lorenz K T, Celliers P M, Eggert J H, Park H-S, Collins G W 2007 Phys. Plasmas 14 057105

    [35]
    [36]
    [37]

    Smith R, Lorenz K, Ho D, Remington B, Hamza A, Rogers J, Pollaine S, Jeon S, Nam Y S, Kilkenny J 2007 Astrophys. Space Sci. 307 269

    [38]

    Bradley D K, Eggert J H, Smith R F, Prisbrey S T, Hicks D G, Braun D G, Biener J, Hamza A V, Rudd R E, Collins G W 2009 Phys. Rev. Lett. 102 075503

    [39]
    [40]
    [41]

    Koenig M, Benuzzi-Mounaix A, Brambrink E, Nourou A, Ravasio A, Wei H G, Vinci T, Mazevet S, Occelli F, Morard G, Guyot F, De Resseguier T, Lescoute E 2010 High Energ. Dens. Phys. 6 210

    [42]
    [43]

    Smith R 2011 Bulletin of the American Physical Society, 53rd Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics Salt Lake City, Utah, November 14-18, 2011 Volume 56, Number 16

    [44]
    [45]

    Lorenz K T, Edwards M J, Glendinning S G, Jankowski A F, McNaney J, Pollaine S M, Remington B A 2005 Phys. Plasmas 12 056309

    [46]
    [47]

    Park H-S, Lorenz K T, Cavallo R M, Pollaine S M, Prisbrey S T, Rudd R E, Becker R C, Bernier J V, Remington B A 2010 Phys. Rev. Lett. 104 135504

    [48]

    Park H, Remington B A, Becker R C, Bernier J V, Cavallo R M, Lorenz K T, Pollaine S M, Prisbrey S T, Rudd R E, Barton N R 2010 Phys. Plasmas 17 056314

    [49]
    [50]

    Smith R F, Eggert J H, Saculla M D, Jankowski A F, Bastea M, Hicks D G, Collins G W 2008 Phys. Rev. Lett. 101 065701

    [51]
    [52]
    [53]

    Miyanishi K, Ozaki N, Brambrink E, Wei H G, Benuzzi-Mounaix A, Ravasio A, Diziere A, Vinci T, Koenig M, Kodama R 2010 J. Phys. Conf. Ser. 215 012199

    [54]

    DeMange P, Colvin J D, Park H S, Pollaine S M 2009 J. Appl. Phys. 105 083543

    [55]
    [56]

    Li M, Zhao X J, Zhang H P, Yuan H, Zhao J H, Sun C W 2010 Acta Armamentarii 31 1084 (in Chinese) [李牧, 赵祥杰, 张红平, 袁红, 赵剑衡, 孙承伟 2010 兵工学报 31 1084]

    [57]
    [58]

    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]

    [59]
    [60]
    [61]

    Hayes D 2001 Sandia Report No. SND2001-1440

    [62]
    [63]

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

    [64]

    Wang G H, Bai J S, Sun C W, Mo J J, Wang G J, Zhao J H, Tan F L, Hu X J 2008 Chinese Journal of High Pressure Physics 22 149 (in Chinese) [王刚华, 柏劲松, 孙承伟, 莫建军, 王桂吉, 赵剑衡, 谭福利, 胡熙静 2008 高压物理学报 22 149]

    [65]
    [66]
    [67]

    Zhang H P, Sun C W, Li M, Zhao J H 2011 Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics 43 105 (in Chinese) [张红平, 孙承伟, 李牧, 赵剑衡 2011 力学学报 43 105]

    [68]

    Li M, Zhang H P, Sun C W, Zhao J H, Yuan H 2011 J. Appl. Phys. 109 093525

    [69]
    [70]
    [71]

    Larsen J T, Lane S M 1994 J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 51 179

    [72]
    [73]

    Moriarty J A, McMahan A K 1982 Phys. Rev. Lett. 48 809

    [74]
    [75]

    Lam P K, Cohen M L 1983 Phys. Rev. B 27 5986

    [76]
    [77]

    Boettger J C, Trickey S B 1996 Phys. Rev. B 53 3007

    [78]
    [79]

    Akahama Y, Nishimura M, Kinoshita K, Kawamura H 2006 Phys. Rev. Lett. 96 045505

    [80]

    Pickard C J, Needs R J 2010 Nat. Mater. 9 624

    [81]
    [82]

    Vailionis A, Gamaly E G, Mizeikis V, Yang W, Rode A V, Juodkazis S 2011 Nat. Commun. 2 445

    [83]
  • [1]

    Xu J A, Mao H K, Bell P M 1986 Science 232 1404

    [2]

    Jing F Q, Chen J X 2006 Dynamic High-Pressure Generation Principle and Related Technologies (Beijing: National Defence Industry Press) p31 (in Chinese) [经福谦, 陈俊祥 2006 动高压原理与技术 (北京:国防工业出版社) 第31页]

    [3]
    [4]
    [5]

    Nguyen J H, Orlikowski D, Streitz F H, Moriarty J A, Holmes N C 2006 J. Appl. Phys. 100 023508

    [6]
    [7]

    Jarmakani H, McNaney J M, Kad B, Orlikowski D, Nguyen J H, Meyers M A 2007 Mater. Sci. Eng. A 463 249

    [8]

    Mashimo T, Ozaki S, Nagayama K 1984 Rev. Sci. Instrum. 55 226

    [9]
    [10]

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

    [11]
    [12]
    [13]

    Shen Q, Wang C B, Zhang L M, Hua J S, Tan H, Jing F Q 2002 Acta Phys. Sin. 51 1759 (in Chinese) [沈强, 王传彬, 张联盟, 华劲松, 谭华, 经福谦 2002 物理学报 51 1759]

    [14]
    [15]

    Barnes J F, Blewett P J, McQueen R G, Meyer K A, Venable D 1974 J. Appl. Phys. 45 727

    [16]
    [17]

    Reisman D B, Toor A, Cauble R C, Hall C A, Asay J R, Knudson M D, Furnish M D 2001 J. Appl. Phys. 89 1625

    [18]

    Edwards J, Lorenz K T, Remington B A, Pollaine S, Colvin J, Braun D, Lasinski B F, Reisman D, McNaney J M, Greenough J A, Wallace R, Louis H, Kalantar D 2004 Phys. Rev. Lett. 92 075002

    [19]
    [20]
    [21]

    Guillot T 1999 Science 286 72

    [22]

    Laio A, Bernard S, Chiarotti G L, Scandolo S, Tosatti E 2000 Science 287 1027

    [23]
    [24]

    Wigner E, Huntington H B 1935 J. Chem. Phys. 3 764

    [25]
    [26]

    O'Keefe J D, Ahrens T J 1993 J. Geophys. Res. 17 011

    [27]
    [28]

    Regazzoni G, Kocks U F, Follansbee P S 1987 Acta Metall. 35 2865

    [29]
    [30]

    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

    [31]
    [32]
    [33]

    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

    [34]

    Smith R F, Pollaine S M, Moon S J, Lorenz K T, Celliers P M, Eggert J H, Park H-S, Collins G W 2007 Phys. Plasmas 14 057105

    [35]
    [36]
    [37]

    Smith R, Lorenz K, Ho D, Remington B, Hamza A, Rogers J, Pollaine S, Jeon S, Nam Y S, Kilkenny J 2007 Astrophys. Space Sci. 307 269

    [38]

    Bradley D K, Eggert J H, Smith R F, Prisbrey S T, Hicks D G, Braun D G, Biener J, Hamza A V, Rudd R E, Collins G W 2009 Phys. Rev. Lett. 102 075503

    [39]
    [40]
    [41]

    Koenig M, Benuzzi-Mounaix A, Brambrink E, Nourou A, Ravasio A, Wei H G, Vinci T, Mazevet S, Occelli F, Morard G, Guyot F, De Resseguier T, Lescoute E 2010 High Energ. Dens. Phys. 6 210

    [42]
    [43]

    Smith R 2011 Bulletin of the American Physical Society, 53rd Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics Salt Lake City, Utah, November 14-18, 2011 Volume 56, Number 16

    [44]
    [45]

    Lorenz K T, Edwards M J, Glendinning S G, Jankowski A F, McNaney J, Pollaine S M, Remington B A 2005 Phys. Plasmas 12 056309

    [46]
    [47]

    Park H-S, Lorenz K T, Cavallo R M, Pollaine S M, Prisbrey S T, Rudd R E, Becker R C, Bernier J V, Remington B A 2010 Phys. Rev. Lett. 104 135504

    [48]

    Park H, Remington B A, Becker R C, Bernier J V, Cavallo R M, Lorenz K T, Pollaine S M, Prisbrey S T, Rudd R E, Barton N R 2010 Phys. Plasmas 17 056314

    [49]
    [50]

    Smith R F, Eggert J H, Saculla M D, Jankowski A F, Bastea M, Hicks D G, Collins G W 2008 Phys. Rev. Lett. 101 065701

    [51]
    [52]
    [53]

    Miyanishi K, Ozaki N, Brambrink E, Wei H G, Benuzzi-Mounaix A, Ravasio A, Diziere A, Vinci T, Koenig M, Kodama R 2010 J. Phys. Conf. Ser. 215 012199

    [54]

    DeMange P, Colvin J D, Park H S, Pollaine S M 2009 J. Appl. Phys. 105 083543

    [55]
    [56]

    Li M, Zhao X J, Zhang H P, Yuan H, Zhao J H, Sun C W 2010 Acta Armamentarii 31 1084 (in Chinese) [李牧, 赵祥杰, 张红平, 袁红, 赵剑衡, 孙承伟 2010 兵工学报 31 1084]

    [57]
    [58]

    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]

    [59]
    [60]
    [61]

    Hayes D 2001 Sandia Report No. SND2001-1440

    [62]
    [63]

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

    [64]

    Wang G H, Bai J S, Sun C W, Mo J J, Wang G J, Zhao J H, Tan F L, Hu X J 2008 Chinese Journal of High Pressure Physics 22 149 (in Chinese) [王刚华, 柏劲松, 孙承伟, 莫建军, 王桂吉, 赵剑衡, 谭福利, 胡熙静 2008 高压物理学报 22 149]

    [65]
    [66]
    [67]

    Zhang H P, Sun C W, Li M, Zhao J H 2011 Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics 43 105 (in Chinese) [张红平, 孙承伟, 李牧, 赵剑衡 2011 力学学报 43 105]

    [68]

    Li M, Zhang H P, Sun C W, Zhao J H, Yuan H 2011 J. Appl. Phys. 109 093525

    [69]
    [70]
    [71]

    Larsen J T, Lane S M 1994 J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 51 179

    [72]
    [73]

    Moriarty J A, McMahan A K 1982 Phys. Rev. Lett. 48 809

    [74]
    [75]

    Lam P K, Cohen M L 1983 Phys. Rev. B 27 5986

    [76]
    [77]

    Boettger J C, Trickey S B 1996 Phys. Rev. B 53 3007

    [78]
    [79]

    Akahama Y, Nishimura M, Kinoshita K, Kawamura H 2006 Phys. Rev. Lett. 96 045505

    [80]

    Pickard C J, Needs R J 2010 Nat. Mater. 9 624

    [81]
    [82]

    Vailionis A, Gamaly E G, Mizeikis V, Yang W, Rode A V, Juodkazis S 2011 Nat. Commun. 2 445

    [83]
  • [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, 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. 物理学报, 2015, 64(8): 085202. doi: 10.7498/aps.64.085202
    [3] 李方浩, 章海军, 张冬仙. 环形定子的激光致表面波机理及可视化探测研究. 物理学报, 2013, 62(22): 224209. doi: 10.7498/aps.62.224209
    [4] 王贵林, 郭帅, 沈兆武, 张朝辉, 刘仓理, 李军, 章征伟, 贾月松, 赵小明, 陈宏, 丰树平, 计策, 夏明鹤, 卫兵, 田青, 李勇, 丁瑜, 郭帆. 基于聚龙一号装置的超高速飞片发射实验研究进展. 物理学报, 2014, 63(19): 196201. doi: 10.7498/aps.63.196201
    [5] 张志宇, 赵阳, 薛全喜, 王峰, 杨家敏. 激光驱动准等熵压缩透明窗口LiF的透明性. 物理学报, 2015, 64(20): 205202. doi: 10.7498/aps.64.205202
    [6] 薛全喜, 江少恩, 王哲斌, 王峰, 赵学庆, 易爱平, 丁永坤, 刘晶儒. 基于神光III原型装置开展的激光直接驱动准等熵压缩研究进展. 物理学报, 2018, 67(4): 045202. doi: 10.7498/aps.67.20172159
    [7] 赵继波, 孙承纬, 谷卓伟, 赵剑衡, 罗浩. 爆轰驱动固体套筒压缩磁场计算及准等熵过程分析. 物理学报, 2015, 64(8): 080701. doi: 10.7498/aps.64.080701
    [8] 张旭平, 罗斌强, 种涛, 王桂吉, 谭福利, 赵剑衡, 孙承纬, 刘仓理. 磁驱动准等熵加载下Z切石英晶体的折射率. 物理学报, 2016, 65(4): 046201. doi: 10.7498/aps.65.046201
    [9] 罗平庆, 黄秀光. 激光驱动飞片三台阶靶模型的理论分析:用于状态方程的绝对测量. 物理学报, 1999, 48(12): 2314-2319. doi: 10.7498/aps.48.2314
    [10] 张少刚, 董忠, 魏凯斌, 令维军, 董全力, 张蕾, 王首钧, 何民卿, 盛政明, 张杰. 高密度平面靶等离子体中激光驱动冲击波加速离子的能谱展宽. 物理学报, 2011, 60(7): 075201. doi: 10.7498/aps.60.075201
    [11] 张扬, 薛创, 丁宁, 刘海风, 宋海峰, 张朝辉, 王贵林, 孙顺凯, 宁成, 戴自换, 束小建. 聚龙一号装置磁驱动准等熵压缩实验的一维磁流体力学模拟. 物理学报, 2018, 67(3): 030702. doi: 10.7498/aps.67.20171920
    [12] 赵兴海, 赵翔, 高杨, 席仕伟, 苏伟. 光纤传输激光驱动飞片实验研究. 物理学报, 2011, 60(11): 118204. doi: 10.7498/aps.60.118204
    [13] 顾援, 倪元龙, 王勇刚, 毛楚生, 吴逢春, 吴江, 朱俭, 万炳根. 激光驱动高压冲击波的实验观察. 物理学报, 1988, 37(10): 1690-1693. doi: 10.7498/aps.37.1690
    [14] 管仲, 李伟, 王国利, 周效信. 激光驱动晶体发射高次谐波的特性研究. 物理学报, 2016, 65(6): 063201. doi: 10.7498/aps.65.063201
    [15] 张国平, 郑无敌, 王 琛, 方智恒, 王 伟, 熊 俊, 孙今人, 吴 江, 傅思祖, 顾 援, 王世绩, 黄关龙, 管福义, 谢兴龙, 林尊琪. 利用皮秒脉冲激光驱动瞬态X射线激光. 物理学报, 2006, 55(8): 4156-4160. doi: 10.7498/aps.55.4156
    [16] 张国平, 郑无敌, 乔秀梅, 王琛, 方智恒, 孙今人, 王伟, 熊俊, 傅思祖, 顾援, 王世绩. 倍频纳秒激光驱动类氖锗X射线激光的研究. 物理学报, 2009, 58(9): 6264-6268. doi: 10.7498/aps.58.6264
    [17] 郑君, 徐妙华, 李玉同, 刘峰, 张翼, 林晓宣, 王首钧, 王兆华, 盛政明, 魏志义, 张杰, 孟立民, 李英骏. 利用激光离焦的方法优化超强激光驱动的质子加速. 物理学报, 2011, 60(4): 045204. doi: 10.7498/aps.60.045204
    [18] 郭永峰, 徐伟, 李东喜, 王亮. 准单色噪声驱动的耗散动力系统的信息熵演化. 物理学报, 2010, 59(4): 2235-2239. doi: 10.7498/aps.59.2235
    [19] 顾永玉, 张兴权, 史建国, 张永康. 约束层对激光驱动冲击波压力影响机理的理论研究. 物理学报, 2006, 55(11): 5885-5891. doi: 10.7498/aps.55.5885
    [20] 蓝可, 李永升, 吴畅书, 古培俊, 裴文兵, 贺贤土, 李三伟, 易荣清, 蒋小华, 何小安, 崔延莉, 刘永刚, 丁永坤, 刘慎业. 神光Ⅲ原型1 ns激光驱动黑腔辐射温度实验研究. 物理学报, 2009, 58(5): 3255-3261. doi: 10.7498/aps.58.3255
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1965
  • PDF下载量:  491
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2011-12-12
  • 修回日期:  2012-02-22
  • 刊出日期:  2012-07-05

激光驱动气库靶对铝的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,等离子体物理重点实验室, 绵阳 621900
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11175165, 10902101, 10905051)资助的课题.

摘要: 利用激光驱动气库材料形成的等离子体射流对材料进行斜波加载, 可以获得高应变率的准等熵压缩. 在神光III 原型高功率激光装置上开展了激光驱动铝材料的准等熵压缩实验, 成像型速度干涉仪VISAR记录到样品自由面连续、光滑的速度历史, 采用反积分法得到60 GPa以上的峰值压强, 加载上升沿约10 ns,应变率可达108 s -1, 并且观察到了压缩波在样品后表面的反射效应.

English Abstract

参考文献 (83)

目录

    /

    返回文章
    返回