弹簧支撑自适应Z-pinch单层柱面丝阵负载研制

在靶室阴、阳电极呈水平放置的电磁内爆加速器中,抽真空时电极间距会收缩变短,电极间的丝阵负载无法维持预定的分布状态,为此,设计出了一套单层柱面状丝阵负载制备技术,通过弹簧预先压缩足够长度使负载能自动适应电极间距变化,并利用一套可以拆卸的辅助装置固定负载各部件。对制备出的多种单层柱面丝阵负载的测试及靶场实验结果表明,负载能自动适应电极间距变化,最大收缩量达3mm,负载丝仍保持预定的分布并且绷紧,制备技术也便于负载的装配、运输和安装。

玻璃包覆铜丝快速凝固感应加热磁场数值模拟

建立了玻璃包覆铜丝快速凝固感应加热电磁场计算模型,借助MATLAB软件描述了圆柱形导体内电磁场分布规律。研究了感应线圈直径、锥度和匝数等参数对感应线圈内磁场分布的影响。结果表明:随着感应线圈直径的增大,最大磁场强度降低;随着锥度的增大,线圈中最大磁场强度降低;随着感应线圈匝数增加,线圈中的最大磁场强度增加。扫描电镜和X射线衍射仪分析表明,实验制备的玻璃包覆铜丝的直径为18μm、铜丝的直径为3.3μm,玻璃包覆铜丝的表面质量及直径均匀性较好,铜以晶态形式存在,在[200]晶向具有明显的择优取向。

高温高密度Z-pinch等离子体自适应式平面丝阵负载制备技术研究

在Z pinch实验中,加速器两电极间距会因抽真空而发生改变从而导致平面丝阵负载的丝分布发生变化,为了解决这个问题,采用弹簧预压缩的方法,制备出了平面丝阵负载,经实验室模拟检测和物理实验的实际应用证明,平面丝阵负载不但能适应电极方向呈任何方向放置的靶室,还能自动适应靶室电极间距因抽真空而发生的变化。在实验过程中丝阵可以保持绷紧的状态,满足了物理实验的要求。

圆形超细金属／合金丝研究进展及其在Z箍缩研究中的应用

介绍了圆形超细金属／合金丝制备技术基本原理、技术特点及基本性能，主要包括拉拔技术、电解腐蚀技术及熔融快速凝固技术。回顾了超细W、Mo、Al丝等在Z箍缩丝阵负载材料中的应用。

系列柱形薄壁腔靶制备工艺研究

为了从实验上深入研究超热电子产生规律，从而减少或抑制超热电子对惯性约束聚变（ＩＣＦ）的危害，我们制备了一系列薄壁腔靶，以供实验研究。本文详细地描述了柱形薄壁腔靶的制备工艺。利用ＮＧ－１０４型精密单向纵切车床，采用金刚石刀具车削，提高心轴质量，表表粗糙度可达０．１μｍ。采用电镀和磁控溅射二种方法镀膜，为了使腔靶壁厚均匀，在镀膜时，必须使心轴匀速旋转。利用磁控溅射在腔靶外表面再涂上１μｍ左右厚的二氧化硅，以提高超薄壁腔靶的强度和自立能力。在腐蚀心轴时，必须仔细控制酸的浓度，防止在腐蚀时因产生气泡太多，太快而使腔靶破裂。用Ｘ射线照相法和扫描电子显微镜测量腔靶的几何参数。制备系列柱形薄壁腔靶达到指标为：壁厚范围２～３０μｍ，壁厚均匀性小于１０％，表面粗糙度０．２～０．３μｍ。最后介绍了在“神光Ⅰ”上打靶结果。结果表明，实验值与理论值符合较好。

电磁内爆靶制备技术

为了适应院Z-箍缩物理实验的发展，本年度进一步研究了钼丝的制备工艺、钼丝表面镀金工艺、氘代聚合物纤维制备工艺和表面纳米涂层银工艺，初步进行了超声化学法制备纳米银的研究，调研了研制丝阵负载自动绕丝设备的可行性，研究了各种丝阵负载的结构及靶场安装调试工艺，完成了两轮Z-箍缩物理试验用负载的制备。

导电复合材料的研制

为了适应Z-pinch物理实验对新材料的要求，2003年来对导电复合材料进行了初步研制。由于导电聚合物结构的特殊性，导致了导电聚合物机械加工性能很差，聚吡咯是一种具有较好的热、化学氧化和光照稳定性导电聚合物，因此利用有机材料作为基体，吸附吡咯同时进行氧化聚合，可得到性能较好导电复合材料。在导电聚合物的研制过程中，主要涉及基体材料的选择、氧化剂的选择以及反应时间对复合材料的表面电阻的影响。

电磁内爆靶制备技术

为了适应Z箍缩物理实验的发展，研究了超细钨丝和钼丝的制备工艺、钨丝表面镀金工艺、氘代聚合物纤维制备工艺和表面纳米涂层银工艺，初步进行了导电聚合物的研究，调研了研制丝阵负载自动绕丝设备的可行性，研究了各种丝阵负载的结构及靶场安装调试工艺，完成了3轮Z箍缩物理试验用负载的制备任务。