快Z箍缩钨丝阵内爆物理研究

通过理论和实验研究了快Z箍缩电磁内爆动力学物理过程及其辐射特性,完成了1维和2维辐射磁流体动力学数值模拟程序。利用阳加速器、强光一号脉冲功率装置、S-300装置和Angara-5-1装置,开展了实验研究,发展了一系列观察Z箍缩等离子体辐射的诊断系统。研制了单层、双层钨丝阵及单层丝阵加聚氘乙烯芯等负载。重点研究了能量耦合和内爆动力学规律。

Z-pinch内爆等离子体时空分辨诊断技术

为了深入认识和理解Z-pinch物理机制并对物理实验进行优化设计，需要研究内爆等离子体及其辐射的时空分布特性诊断技术，建立诊断装置与设备，通过实验研究等离子体内爆时间过程及其空间分布特性，利用所获得的实验诊断数据校核数值模拟程序。简要介绍近几年开展的X光空间积分功率谱测量、X光时间积分针孔照相、X光时分幅针孔照相、X光时间分辨1维空同分布、紫外探针阴影照相等时空分辨诊断技术研究工作，并给出在1～3MA电流驱动装置上进行的喷气和丝阵内爆实验中获得的部分时空分辨诊断结果，包括辐射功率、拉链速度、内爆速度、收缩比等。

激光聚变极端环境下X光高速摄影技术研究进展

在激光惯性约束聚变(ICF)研究中,通过X光高速摄影获取的图像数据能够反映等离子体中由于做功和能量输运导致的流体状态的时空演化信息,与之相关的诊断技术与工程研究一直以来都是ICF诊断能力建设的重要组成部分。介绍了作为我国ICF工程的主要实施单位之一,中国工程物理研究院激光聚变研究中心近年来在X光高速摄影技术研究方面取得重要进展,包括:(1)面向神光系列激光装置,开发了系列工程化的100 ps曝光高速摄影相机,整体达到国际先进水平,并在高灵敏探测、透射式带通滤波和结构小型化等方面形成中国特色;(2)提出微扫描门控、同视扫描分幅等10 ps曝光X光高速摄影新技术,为突破时间分辨瓶颈做出有益尝试;(3)在国内率先开展抗辐射加固高速摄影相机理论设计、技术验证与工程设计;(4)针对激光聚变靶碎片对设备安全的威胁,在国内首次开展靶碎片的理论建模与仿真研究,并开展首次验证实验,取得重要进展。

便携式150kV闪光X光源研制及应用

基于快前沿Mini-Marx发生器拓扑结构和冷阴极反射靶真空X射线二极管一体化设计研发出了紧凑型便携式150 kV闪光X光源系统.介绍了设计的Mini-Marx发生器和闪光X光二极管,给出了相应的实验结果.该闪光X光源系统获得了距光源25 cm处剂量大于7.7×10-6 C/kg、1 m处穿透铝大于60mm、焦斑1～3 mm可调的闪光X射线.该闪光X光源和成像单元组成的闪光照相具有系统体积小、运行可靠的特点.

Z-箍缩X射线辐射功率闪烁探测系统

研制的Z-箍缩X射线辐射功率探测系统,利用闪烁体与X射线作用产生的荧光,在X射线入射45°方向进行探测。系统具有平坦能量响应、大动态范围和抗干扰能力强的特点。在Z-箍缩“强光1号”装置上,对X射线辐射功率进行测量,获得了W丝阵负载最大X射线辐射产额为36.58 kJ,辐射功率为0.84 TW。

软X射线光导纤维传输特性

为优化设计软X射线聚束透镜，使之与软X射线源配合能最大限度地获得高强度软X射线束，在北京同步辐射装置软X光站3W1B束线上，对不同能量软X射线（50～1500eV）在不同规格毛细管光导纤维中的传输特性进行研究。研究结果表明：玻璃毛细管对软X光有较高的传输效率，毛细管内径越小，曲率越小，光子能量越小，则传输效率越大；使用含硼（B）量高的DM308型号玻璃材料拉制成内直径为0．45mm、外直径为0．6mm的毛细管组成的软X光聚束透镜有较高的传输效率，该规格毛细管可以将能量为250eV的X射线传播方向改变26°后，其出射能量是入射能量的12％；使用由该规格毛细管设计的软X射线聚束透镜同软X射线点光源组合，收光角可以达到30°，透镜焦点处的功率密度是不使用透镜时的10^4倍。

5 MA 100 ns重频LTD驱动器设计

设计了用于Z箍缩丝阵实验的重频LTD 驱动器,含6路并联模组,每组由8个0.8 MA 原型模块串联组成,全真空结构.原型模块采用全新的单路触发和电感隔离技术,触发难度和重频运行可靠性得到显著优化.利用电路模拟程序对驱动器进行了仿真计算,结果表明：在初始半径1.2cm、线质量1mg/cm 的Z箍缩负载上,驱动器的输出电流峰值可到5.2 MA,前沿91ns;负载内爆最大动能78kJ,从电容储能至负载动能的转化效率为11.7%.该驱动器预期将获得高达20%～30%的辐射能量效率,可为Z箍缩物理研究提供高效的实验平台.

应用于高能伽马射线源图像诊断的厚针孔设计

在伽马射线辐射源图像诊断中,一般使用厚针孔将辐射源产生的伽马射线图像成像在射线图像探测器上。由于射线具有较强的穿透效应,针孔具有较厚的厚度,厚针孔成像系统的空间分辨、能通量、有效视场等测试要求相互制约,必须给出最优的厚针孔结构设计。根据厚针孔成像系统的特点,模拟计算厚针孔成像系统的基本过程。计算结果表明,在最优厚针孔结构中,缩短直孔段长度,能够扩大成像系统的有效视场,其有效视场能够接近系统的极限视场,随直孔段长度的缩短,有效孔径相对增大,当直孔段长度约为一个自由程时,有效孔径增加约28%,但对系统的空间分辨影响较小,系统的空间分辨主要由孔径决定,提高成像系统的放大倍数能提高系统的空间分辨。最后,简要分析了厚针孔准直后冷心位置的各种变化。

高功率密度软X射线在X光导管中传输效率测量

为优化软X射线聚束透镜设计参数，使之与等离子体辐射源组合来获得洁净的高功率密度宽能带的软X光束，在西北核技术研究所的强光一号加速器装置上，对高功率密度的软X射线（6×10^6～1．5×10^7W／cm^2）在X光导管中的传输特性进行研究。研究结果表明：对于DM308型号玻璃材料拉制成的X光导管，在该功率密度范围内，软X射线在X光导管中的传输没有出现非线性效应，随着入射软X射线功率密度的提高，出射软X射线功率密度基本成线性增大；当入射软X射线的功率密度为1．2×10^7W／cm^2时，实验中获得X光导管的平均传输效率达到了16．3％。在强光一号加速器装置上，使用由该规格X光导管制作的软X射线聚柬透镜与钨丝阵Z-pinch等离子体辐射源组合，获得了功率密度达2．1×10^9W／cm^2的宽能带的软X光源。

皮秒分幅相机在Z箍缩实验光谱测量中的应用

在Angara-5-1装置进行的中俄联合Z箍缩实验中,通过在皮秒分幅相机针孔上粘贴不同种类和厚度的滤片,并利用皮秒分幅相机的光谱响应特性,对丝阵靶实验中产生的强脉冲软X光进行拍照,获得了各种负载不同能段的X光分幅像。通过对皮秒分幅相机和2.3μm厚formvar膜滤片的光谱响应特性分析,以及对同一时刻粘贴2.3μm厚formvar膜滤片和未粘贴2.3μm厚formvar膜滤片两幅图像径向辐射强度波形的对比,确定出获取的X光辐射图像的能谱范围:不加formvar膜滤片的X光辐射图像光子能量大于70 eV,加formvar膜滤片的X光辐射图像光子能量大于150 eV,同时还确定出图像各部分的光子能量分布。

“阳”加速器钼丝X-pinch初步实验研究

在“阳”加速器上进行了直径分别为10,15,20μm,交叉角为32°,45°,60°的钼(Mo)丝X-pinch实验。“阳”加速器产生的电流峰值约520 kA,上升时间80 ns。实验中通过X射线功率谱仪和纳秒分幅相机等仪器对Mo丝X-pinch辐射特性进行了诊断。实验表明:Mo丝X-pinch过程中会出现多次X射线爆发,箍缩过程中产生的热点辐射出能量超过3 keV的X射线,探测到的最小热点直径小于30μm。

强光一号装置单氘丝中子发射实验研究

介绍了利用飞行时间技术测量Z箍缩装置单氘丝中子发射。实验发现,Z箍缩中子发射过程中,伴随产生很强的硬X射线,利用铝丝阵产生硬X射线的实验,建立较好的硬X射线屏蔽,大大减弱了它的辐射强度。所采用的双闪烁探测器中子探测系统,进行了3个发次的单氘丝负载实验,确认产生了聚变氘氘中子。4172发次实验测量结果表明,中子产额1.5×109,中子能量为(2.45±0.26)MeV。实验结合分幅照相数据分析认为,峰电流和负载未能很好匹配,等离子体存在不稳定现象。

罗斯滤片法测量激光打靶X射线辐射通量

利用一套罗斯滤片系统测量激光轰击固体金属Ti平面靶产生的X射线辐射通量,系统包括两个相同的X射线探测器及相应滤膜.罗斯滤片法的优点在于利用相邻核素对X射线相似的阻止率,可滤出一个窄的能带并去除高能部分的干扰,获得了Ti平面靶K壳层X光辐射产额.实验结果表明：硬X射线能段在4.5～4.9 keV之间的K壳特征辐射占优,连续谱所占份额较低（与晶体谱仪一致）;随着激光能量的增加,特征辐射增加;激光强度接近2×10^15 W/cm^2时,能量转换效率出现峰值.

分幅相机系统在丝阵Z-pinch实验中的应用

将皮秒分幅相机系统用于丝阵Z-pinch实验诊断中,获得了较好的实验结果,并对实验数据进行了初步的分析,利用皮秒分幅相机测得等离子体内爆速度达2×107cm/s,还测得了丝阵内爆的轴向不同时性及双区辐射现象。

丝阵内爆实验条件重复性控制

在丝阵负载Z箍缩实验中实施了电流加载前真空下负载初始状态的监测,并分别采用新旧结构的电极进行了对比性实验研究,利用十分幅纳秒分幅相机成功获取了不同内爆阶段的实验图像。通过对实验结果的分析,讨论了电极结构和负载初始状态对实验结果的影响程度。实验结果表明:采用新装配方式的负载电极结构具有安装时间短、同轴性容易控制、负载现场安装就位精度高等优点;新研制电极和实施真空下负载状态的检测,有效减少了实验数据分散性,为实验负载参数优化设计提供了技术支持。

双层钨丝阵的软X射线辐射参数

在俄罗斯新能源研究所的Angara-5-1装置上对双层钨丝阵的辐射参数进行了实验研究,将不同结构的双层钨丝阵的实验结果及双层钨丝阵与单层钨丝阵的实验结果进行了比较。根据理论模拟提出的4种双层丝阵内爆动力学模式对3次中俄联合实验双层丝阵辐射功率结果进行了分析。双层丝阵的外层与内层同步内爆后,内层相对均匀等离子的分布将有效改善外层等离子体时空分布的均匀性,与单层丝阵相比,X射线辐射功率增加了32%。

Z箍缩动态黑腔冲击波辐射图像诊断

在"聚龙一号"装置上开展了单层钨丝阵加载重泡沫的动态黑腔实验,初步研究了Z箍缩动态黑腔中冲击波传播和黑腔形成的物理过程.获得了冲击波辐射环的演化图像,分析了丝阵等离子体与泡沫的作用过程及动态黑腔内的辐射特性.测得冲击波的向心传播速度为(14.2±1.7)cm/μs,冲击波平均宽度为0.8—0.9 mm.冲击波辐射环的发光强度沿角向分布的标准偏差约为±10%,中心黑腔区的标准偏差约为±4.2%.

在实践中提高数据库教学效益

初级指挥学院是一所培养部队基层管理型指挥军官的院校.为适应军队指挥自动化对人才素质的要求,我院从1987年在本科计算机语言与应用课程中增设了数据库的教学内容.但由于教学时间短,上机条件有限,学员难于完全掌握和消化数据库的有关知识。

王家卫电影中的物象及其符码意义

王家卫电影中的人物,几乎都生活在一个被各类交通工具、生存空间、生活物资等所包围的物象世界中。物象是王家卫电影最重要的艺术组成部分之一,它们往往成为人物复杂的精神状态和生存境况的隐喻。文章通过对电影中多个重要物象(瀑布、灯塔、树洞、电话等)及其符码意义的分析,揭示出王家卫电影中有关现代人生存困境的诸多主题。

紫外/二氯异氰尿酸盐体系对水中抗病毒药物降解路径及降解产物毒性分析

紫外/二氯异氰尿酸盐体系(UV/NaDCC)是一种新兴的高级氧化工艺,通过产生羟基自由基(·OH)和含氯自由基(Cl·,ClO·和Cl_(2)·^(−))等活性物质降解水中持久性有机污染物.莫诺拉韦和巴瑞替尼是用于治疗新冠肺炎等的抗病毒类药物,大量生产和使用导致其通过各环境介质排放进入天然水体,威胁水环境和水质安全.因此,迫切需要探索高效绿色降解莫诺拉韦和巴瑞替尼的新技术.本研究采用密度泛函理论,通过福井函数、简缩双描述符预测了UV/NaDCC体系中莫诺拉韦和巴瑞替尼易发生反应的位点及其降解路径;通过ECOSAR和T.E.S.T程序预测降解产物毒性变化.结果表明,莫诺拉韦中O21、N20及巴瑞替尼中C20、C21更易受到UV/NaDCC产生的含氯自由基和·OH攻击.ECOSAR预测结果显示,部分降解产物表现出比母体物质更高的毒性水平,因此在UV/NaDCC实际应用于抗病毒药物的降解中应关注有毒中间产物的去除.T.E.S.T预测结果表明,多数降解产物生物蓄积性和发育毒性均有所降低.研究成果对UV/NaDCC高级氧化技术对水中抗病毒药物的无害化去除机制和实际应用提供理论依据.