为研制出满足惯性约束聚变(ICF)实验的氘氚(DT)冷冻靶,需要控制DT结晶生长过程,实现DT单晶生长,由此减少影响冰层均匀化及聚变实验的晶体缺陷.本文运用晶体生长形态动力学理论建立了密排六方晶体(hcp)单晶生长模型,实验中通过对靶室进行...为研制出满足惯性约束聚变(ICF)实验的氘氚(DT)冷冻靶,需要控制DT结晶生长过程,实现DT单晶生长,由此减少影响冰层均匀化及聚变实验的晶体缺陷.本文运用晶体生长形态动力学理论建立了密排六方晶体(hcp)单晶生长模型,实验中通过对靶室进行±3 m K精确控温,采用可见光背光成像技术在线表征了低温下玻璃微球内氘(D2)的结晶生长过程,结果表明:在20—100 Pa低温氦气导热环境下,通过缓慢降温可显著降低氘晶体生长过程中形成的缺陷;当降温速率达到2 m K/min时,观测到了氘燃料的两种单晶生长过程,实验具有可重复性;建立的hcp单晶生长理论模型与实验结果符合,并与美国利弗莫尔国家实验室(LLNL)的DT单晶生长过程进行了对比,提出了冷冻靶内D2/DT燃料的单晶生长方法.展开更多
文摘为研制出满足惯性约束聚变(ICF)实验的氘氚(DT)冷冻靶,需要控制DT结晶生长过程,实现DT单晶生长,由此减少影响冰层均匀化及聚变实验的晶体缺陷.本文运用晶体生长形态动力学理论建立了密排六方晶体(hcp)单晶生长模型,实验中通过对靶室进行±3 m K精确控温,采用可见光背光成像技术在线表征了低温下玻璃微球内氘(D2)的结晶生长过程,结果表明:在20—100 Pa低温氦气导热环境下,通过缓慢降温可显著降低氘晶体生长过程中形成的缺陷;当降温速率达到2 m K/min时,观测到了氘燃料的两种单晶生长过程,实验具有可重复性;建立的hcp单晶生长理论模型与实验结果符合,并与美国利弗莫尔国家实验室(LLNL)的DT单晶生长过程进行了对比,提出了冷冻靶内D2/DT燃料的单晶生长方法.