搜索

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

用X-pinch对双丝Z箍缩进行轴向X射线背光照相

赵屾 朱鑫磊 石桓通 邹晓兵 王新新

引用本文:
Citation:

用X-pinch对双丝Z箍缩进行轴向X射线背光照相

赵屾, 朱鑫磊, 石桓通, 邹晓兵, 王新新

Axial backlighting of two-wire Z-pinch using an X-pinch as an X-ray source

Zhao Shen, Zhu Xin-Lei, Shi Huan-Tong, Zou Xiao-Bing, Wang Xin-Xin
PDF
导出引用
  • 利用PPG-1脉冲电流源(400 kA, 100 ns), 同时驱动X-pinch和双丝Z箍缩负载. 用X-pinch作为X射线源, 对双丝Z箍缩进行了轴向背光照相的初步实验. 得到了双丝Z箍缩在r-θ 平面上随时间演化的图像, 观察到了丝阵Z箍缩所有早期过程, 包括丝芯膨胀、冕层等离子体产生、等离子体向丝阵中心的运动、先驱等离子体形成. 利用阶跃光楔滤片, 对上述背光图像进行了等离子体质量面密度的标定, 首次得到了在r-θ平面上双丝Z箍缩等离子体质量面密度的时空分布图像.
    The axial backlighting of two-wire Z-pinch using an X-pinch as an X-ray source was conducted on PPG-1, a pulsed power generator with a current of 400 kA in amplitude and 100 ns in pulse width. Its time-resolved axial backlighting images are obtained. In the backlighting images all the physical processes similar to those occurring in the early stage of the wire-array Z-pinch are observed, including the expansion of the high-density wire core surrounded by low-density coronal plasmas, the motion of the coronal plasma toward the axis of the wire-array, and the formation of precursor plasma. The areal mass density of the plasma shown in the backlighting images is calibrated with step-wedge filters. And the time-resolved radial distributions of the areal mass density of the plasma from the two-wire Z-pinch are obtained.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51177086, 11135007, 51237006)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 51177086, 11135007, 51237006).
    [1]

    Matzen M K, Sweeney M A, Adams R G, Asay J R, Bailey J E, Bennett G R 2005 Phys. Plasmas 12 055503

    [2]

    Volkov G S, Grabovskii E V, Zurin M V, Mitrofanov K N, Oleinik G M, Porofeev I Y 2003 Instrum. Exp. Tech. (USSR) 47 376

    [3]

    Huang J, Sun S K, Xiao D L, Ding N, Ning C, Zhang Y, Xue C 2010 Acta Phys. Sin. 59 6531 (in Chinese) [黄俊, 孙顺凯, 肖德龙, 丁宁, 宁成, 张扬, 薛创 2010 物理学报 59 6531]

    [4]

    Zhang Y, Ding N 2008 Chin. Phys. B 17 2994

    [5]

    Zeng Z Z, Qiu A C 2004 Chin. Phys. B 13 201

    [6]

    Kalantar D H, Hammer D A 1995 Rev. Sci. Instrum 66 779

    [7]

    Lebedev S V, Beg F N, Bland S N, Chittenden J P, Dangor A E, Haines M G, Zakaullah M 2001 Rev. Sci. Instrum 72 671

    [8]

    Shelkovenko T A, Pikuz S A, Hammer D A, Dimant Y S, Mingaleeva A R 1999 Phys. Plasmas 6 2840

    [9]

    Shelkovenko T A, Sinars D B, Pikuz S A, Hammer D A 2001 Phys. Plasmas 8 1305

    [10]

    Zhang R, Zhao T, Zou X B, Wang X X, Zhao Y C, Du Y Q 2010 High Power Laser Part. Beams 22 931 (in Chinese) [张然, 赵彤, 邹晓兵, 王新新, 赵勇超, 杜彦强 2010 强激光与离子束 22 931]

    [11]

    Zhu X L, Zhang R, Luo H Y, Zhao S, Zou X B, Wang X X 2012 High Power Laser Part. Beams 24 539 (in Chinese) [朱鑫磊, 张然, 罗海云, 赵屾, 邹晓兵, 王新新 2012 强激光与离子束 24 539]

    [12]

    Zhao T, Zou X B, Wang X X, Zhao Y C, Du Y Q, Zhang R, Liu R 2010 IEEE Trans. Plasma Sci 38 646

    [13]

    Liu R, Zou X B, Wang X X, Zeng N G, He L Y 2008 Laser Part. Beams 26 455

    [14]

    Liu R, Wang X X, Zou X B, Zeng N G, He L Y 2008 Europhys. Lett. 83 25002

    [15]

    Zhao T, Zou X B, Zhang R, Wang X X 2010 Chin. Phys. B 19 075205

    [16]

    Blesener I C, Greenly J B, Pikuz S A, Shelkovenko T A, Vishniakou S, Hammer D A, Kusse B R 2009 Rev. Sci. Instrum 80 123505

    [17]

    Zou X B, Liu R, Zeng N G, Han M, Yuan J Q, Wang X X, Zhang G X 2006 Laser Part. Beams 24 503

  • [1]

    Matzen M K, Sweeney M A, Adams R G, Asay J R, Bailey J E, Bennett G R 2005 Phys. Plasmas 12 055503

    [2]

    Volkov G S, Grabovskii E V, Zurin M V, Mitrofanov K N, Oleinik G M, Porofeev I Y 2003 Instrum. Exp. Tech. (USSR) 47 376

    [3]

    Huang J, Sun S K, Xiao D L, Ding N, Ning C, Zhang Y, Xue C 2010 Acta Phys. Sin. 59 6531 (in Chinese) [黄俊, 孙顺凯, 肖德龙, 丁宁, 宁成, 张扬, 薛创 2010 物理学报 59 6531]

    [4]

    Zhang Y, Ding N 2008 Chin. Phys. B 17 2994

    [5]

    Zeng Z Z, Qiu A C 2004 Chin. Phys. B 13 201

    [6]

    Kalantar D H, Hammer D A 1995 Rev. Sci. Instrum 66 779

    [7]

    Lebedev S V, Beg F N, Bland S N, Chittenden J P, Dangor A E, Haines M G, Zakaullah M 2001 Rev. Sci. Instrum 72 671

    [8]

    Shelkovenko T A, Pikuz S A, Hammer D A, Dimant Y S, Mingaleeva A R 1999 Phys. Plasmas 6 2840

    [9]

    Shelkovenko T A, Sinars D B, Pikuz S A, Hammer D A 2001 Phys. Plasmas 8 1305

    [10]

    Zhang R, Zhao T, Zou X B, Wang X X, Zhao Y C, Du Y Q 2010 High Power Laser Part. Beams 22 931 (in Chinese) [张然, 赵彤, 邹晓兵, 王新新, 赵勇超, 杜彦强 2010 强激光与离子束 22 931]

    [11]

    Zhu X L, Zhang R, Luo H Y, Zhao S, Zou X B, Wang X X 2012 High Power Laser Part. Beams 24 539 (in Chinese) [朱鑫磊, 张然, 罗海云, 赵屾, 邹晓兵, 王新新 2012 强激光与离子束 24 539]

    [12]

    Zhao T, Zou X B, Wang X X, Zhao Y C, Du Y Q, Zhang R, Liu R 2010 IEEE Trans. Plasma Sci 38 646

    [13]

    Liu R, Zou X B, Wang X X, Zeng N G, He L Y 2008 Laser Part. Beams 26 455

    [14]

    Liu R, Wang X X, Zou X B, Zeng N G, He L Y 2008 Europhys. Lett. 83 25002

    [15]

    Zhao T, Zou X B, Zhang R, Wang X X 2010 Chin. Phys. B 19 075205

    [16]

    Blesener I C, Greenly J B, Pikuz S A, Shelkovenko T A, Vishniakou S, Hammer D A, Kusse B R 2009 Rev. Sci. Instrum 80 123505

    [17]

    Zou X B, Liu R, Zeng N G, Han M, Yuan J Q, Wang X X, Zhang G X 2006 Laser Part. Beams 24 503

  • [1] 周少彤, 任晓东, 黄显宾, 徐强. 一种用于Z箍缩实验的软X射线成像系统. 物理学报, 2021, 70(4): 045203. doi: 10.7498/aps.70.20200957
    [2] 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
    [3] 吴坚, 王亮平, 李沫, 吴刚, 邱孟通, 杨海亮, 李兴文, 邱爱慈. 强光一号兆安电流钨丝X箍缩实验研究. 物理学报, 2014, 63(3): 035205. doi: 10.7498/aps.63.035205
    [4] 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
    [5] 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
    [6] 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
    [7] 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
    [8] 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
    [9] 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
    [10] 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
    [11] 郭帆, 李永东, 王洪广, 刘纯亮, 呼义翔, 张鹏飞, 马萌. Z箍缩装置外磁绝缘传输线全尺寸粒子模拟研究. 物理学报, 2011, 60(10): 102901. doi: 10.7498/aps.60.102901
    [12] 王真, 李正宏, 徐荣昆, 杨建伦, 丁宁, 许泽平, 郭存, 宁成, 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. 物理学报, 2011, 60(2): 025209. doi: 10.7498/aps.60.025209
    [13] 徐荣昆, 李正宏, 杨建伦, 丁宁, 周秀文, 蒋世伦, 章法强, 王真, 许泽平, 宁家敏, 李林波, E. V. Grabovsky, G. M. Oleynic, V. V. Alexandrov, V. P. Smirnov. 中俄Z-pinch联合实验新进展. 物理学报, 2011, 60(4): 045208. doi: 10.7498/aps.60.045208
    [14] 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
    [15] 吴刚, 邱爱慈, 吕敏, 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
    [16] 宁 成, 丁 宁, 杨震华. “强光一号”装置上部分Z箍缩实验结果的物理分析. 物理学报, 2007, 56(1): 338-345. doi: 10.7498/aps.56.338
    [17] 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
    [18] 张 扬, 丁 宁. 轴向流对Z箍缩等离子体稳定性的影响. 物理学报, 2006, 55(5): 2333-2339. doi: 10.7498/aps.55.2333
    [19] 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
    [20] 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, V. P. Smirnov, Yu. G. Kalinin, A. S. Kingsep, A. S. Chernenko, E. V. Grabovsky. 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
计量
  • 文章访问数:  6925
  • PDF下载量:  255
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-06-01
  • 修回日期:  2014-08-12
  • 刊出日期:  2015-01-05

/

返回文章
返回