冰巨行星内部深处物理与化学过程研究进展

宇宙中诸如天王星、海王星等冰巨行星的数量繁多,理解冰巨行星的内部结构与局部反应过程对于建立统一的行星演化体系具有重要意义。近几十年来,随着模拟计算方法、实验加载与诊断技术的不断发展,与冰巨行星内部相关的多个物理问题研究取得了突破性进展,如“超离子态水”、“钻石雨”等现象不再不可捉摸。聚焦冰巨行星相关物理问题,简要介绍并讨论了极端状态下的高压状态方程和微观物理过程的理论及实验研究进展,包括相关实验平台与配套技术的发展情况,并对该领域的未来发展方向提出了展望。

激光驱动冲击波传播稳定性的计算分析

采用简化材料状态方程,用1维特征线方法计算了激光驱动冲击波在多层材料中稳定传播的距离。计算结果与用1维三温激光-靶耦合JB程序的数值模拟结果进行了比较,二者符合得比较好。通过计算发现:冲击波在Au中的稳定传播距离受基底厚度的影响很大,稳定传播距离随基底厚度的增加先增大后减小。

状态参量相关性对实验数据不确定度的影响

主要讨论了激光状态方程实验测量中,标准材料冲击波速度和粒子速度的线性关系式中物理量的相关性对待测材料粒子速度的影响,以及待测量材料冲击波速度和粒子速度的函数相关性对待测材料压强不确定度的影响。通过激光状态方程实验数据实例计算,定量地给出了它们对实验精度的影响。经多发次实验数据统计表明:标准材料冲击绝热参数的相关性对待测材料粒子速度相对不确定度的变化小于0.7‰,待测材料冲击波速度和粒子速度的相关性对待测材料压强相对不确定度的变化在0.5%左右。

扫描相机标定脉冲信号位置的确定及噪声处理

扫描相机标定数据处理中的一个关键问题是如何准确确定脉冲信号的位置,实验数据的信噪比和脉冲信号位置的定义方法都会对标定结果的准确性产生影响。采用了取半高宽的方法来确定扫描相机标定脉冲信号的位置,在信噪比比较高(大于100)的情况下,该方法确定标定信号的位置可以达到亚像素水平。对于信噪比比较低(小于10)的实验数据,先采用快速傅里叶变换方法对其进行滤波,通过滤波可以极大地抑制噪声信号的影响,然后采用"半高宽法"确定脉冲信号的位置,最后得出可信的标定结果。当扫描相机定在0.3 ns的扫描档时,通过该方法得到的扫描速度为0.214 ps/pixel,扫描不确定度为0.002 9 ps/pixel,拟合线性相关系数为0.999 7。

神光-Ⅱ装置配套速度干涉仪

介绍了神光-Ⅱ装置配套线成像速度干涉仪光路排布、用于任意反射面的速度干涉仪系统中干涉仪结构的选择及干涉仪的调节。该仪器可以用于测量自由面速度、界面速度和透明材料中冲击波波阵面速度。该仪器的最小时间分辨力可达约20 ps,空间分辨力高于10μm。并在神光-Ⅱ装置上进行了动态打靶实验,实验用靶为Al-CH靶,获得了较好的实验图像,测得了CH中冲击波的平均传播速度为24.67 km/s。

激光状态方程实验数据在线处理程序的开发及应用

主要介绍一套用于提高激光状态方程实验数据处理效率的程序,该数据处理程序减少了手工处理方法引入的人为因素的影响,减小了随机误差,大大提高了数据处理效率,并可以实现实验数据的在线处理。

静-动加载相结合的材料状态方程实验平台的研制

根据神光-Ⅱ第九路高功率激光加载的特点,对传统静高压金刚石压砧装置进行了改进和优化设计,研制出了适合高功率激光加载条件下材料宽域状态方程研究的新型静高压靶.在神光-Ⅱ高功率激光装置上建立了基于静高压金刚石压砧和动高压激光相结合的材料宽域状态方程研究平台.利用这一平台开展了超纯水的宽域状态方程实验探索,获得了较好的实验结果.

激光驱动冲击波在铝-金阻抗匹配靶中的传播稳定性

针对神光Ⅱ第九路激光条件,利用1维JB程序和多台阶靶技术对冲击波在铝-金阻抗匹配靶中的传播稳定性进行了理论和实验研究,实验结果与理论结果基本吻合。结果表明,激光驱动冲击波在铝-金阻抗匹配靶中传播时,高阻抗待测材料金中的冲击波稳定传播最大距离急剧减小。因此,在进行铝-金阻抗匹配靶物理参数设计时,应保证高阻抗材料金台阶厚度满足冲击波传播稳定性,然后再按照阻抗匹配实验中两种材料的冲击波速度比来确定低阻抗标准材料铝的台阶厚度。根据神光Ⅱ第九路激光条件,铝-金阻抗匹配靶中铝基底厚度选取为30μm左右较好,金台阶和铝台阶厚度应分别小于10μm和17μm。

“神光-Ⅱ”装置倍频激光直接驱动冲击波平面性的实验研究

设计了3套针对“神光-Ⅱ”倍频激光直接驱动的透镜阵列均匀辐照系统,并对冲击波的平面性进行了实验研究。结果表明,冲击波的平面性与透镜阵列参数、平面靶厚度、靶面位置等有关,采用列阵元数为121的透镜阵列进行激光束匀滑驱动的冲击波平面性最好,间接说明它在靶面的激光辐照是最均匀的;另外,随着靶厚的增加,冲击波平面性变差,平面区变小;而且冲击波平面性随靶面离焦位置的变化成一定的周期性变化,第2套透镜阵列焦点处的冲击波平面性最好。

皮秒激光在激光状态方程靶制备中的应用

介绍了激光状态方程靶中金属薄膜台阶的切割方法。采用皮秒激光加工技术切割了宽度百μm量级的金属薄膜台阶,研究了金属薄膜台阶宽度控制的方法,讨论了切割过程中产生热效应的因素,优化了激光加工参数。实验加工中,采用加工的参数:功率为0.5W,脉宽10ps,波长355nm,扫描速率为100mm/s,获得了宽度400μm和120μm的金属薄膜。测量结果表明,金属薄膜的宽度能精确控制,切割后金属薄膜表面质量能保持切割前的质量。

液氘状态方程实验数据测量

在神光II高功率激光装置上建立了液氘状态方程实验研究系统,在80 min内实现控温范围12—300 K可调、控温精度±0.03 K、机械震动20μm的实验控制精度;通过镀膜窗口质量筛选和靶体清洁工作解决了低温下窗口材料残余反射率高的难题,获得了信噪比较好的实验图像;利用神光II第九路输出3ω(351 nm)、3 ns、1000 J的能力,采用阻抗匹配方法,配合任意反射面速度干涉仪诊断系统,在国内首次获得液氘在约60 GPa压力下的冲击绝热线实验数据,数据与国外同压力区间数据符合较好,为下阶段约100 GPa压力范围液氘状态方程的实验研究奠定了基础.

激光加载下准等熵压缩实验用铝/氟化锂复合双台阶靶的研制

本文提出了一种激光加载下准等熵压缩实验用铝/氟化锂复合双台阶靶的加工技术。采用金刚石车削在1.5mm厚的氟化锂晶体表面加工两个10μm高度的台阶,然后利用电子束蒸发在氟化锂台阶面镀厚度为几十μm的高致密纯铝膜,再通过金刚石车削工艺将镀铝面车削成平面,最后在氟化锂晶体另一面蒸镀剩余反射率低于1%的增透膜,最终获得高质量的铝/氟化锂复合双台阶靶。采用NT1100白光干涉仪、电子比重计、电子能谱、X射线衍射仪、扫描电镜等设备对靶参数进行测量,研究各工艺对靶参数的影响。

铝台阶/氟化锂激光压缩复合靶的制备与测量

本文主要介绍用于激光加载材料非冲击压缩实验研究中的铝台阶/氟化锂复合靶的制备与相关参数的测量。铝台阶/氟化锂复合靶主要通过光学抛光减薄、离子束刻蚀台阶、表面减反膜制备、铝薄膜的精密轧制以及薄膜精密装配等加工技术与工艺流程制备。制备的铝台阶/氟化锂复合靶基本满足物理实验要求,获得了较好的实验结果。

强激光加载铝材料动态损伤特性及其微介观结构观测

在神光-Ⅱ装置上利用强激光加载铝材料进行高应变率(高于106s-1)层裂实验,研究不同初始温度下高纯铝材料的动态损伤特性。采用任意反射面速度干涉仪测量样品自由面速度剖面,由自由面速度剖面计算纯铝样品层裂强度与屈服应力。结果表明:随着温度升高,材料层裂强度减小,屈服应力增大。对激光加载前后样品进行金相分析,观察不同初始温度下纯铝材料的微介观结构变化及其损伤特性。结果表明:随着温度升高,样品晶粒尺度缓慢增大,但在873K(近熔点)时晶粒尺度急剧增加;层裂面附近小孔洞数目较多,孔洞尺寸也较大,而远离层裂面处,孔洞数目相对较少,且尺寸也较小;材料的断裂方式随温度升高由沿晶断裂为主逐渐变为穿晶断裂为主。

激光加载下铝材料的冲击温度测量

利用神光Ⅱ装置上搭建的用于激光冲击波实验的温度诊断系统(该系统包括高时空分辨的扫描高温计和谱时分辨的扫描高温计),以强激光加载铝材料冲击温度的测量,获得了铝材料冲击高温辐射发光谱的高时空分辨信号图像,结合灰体辐射理论模型,计算得到了冲击波速度19.06km/s时铝材料的冲击温度达2.95eV,该温度与SESAME库中冲击温度接近。研究结果表明采用该测温系统能够有效诊断金属材料的冲击温度,为后续进一步获取金属材料冲击温度数据奠定了基础。

特定经济发展战略下汇率制度的选择——论发展中国家汇率制度的选择

对于发展中国家而言，单一的选择固定或者浮动汇率制度对于发展中国家来说都存在相当的困难和风险，在这种情况下，中间汇率制成了一种可行的选择，可以兼顾汇率的灵活性与稳定性。

强激光加载下高压液氘材料的电导率

液氘在高压下有丰富的电学光学性质。利用反射率和相对介电函数关系并从广义极化角度出发初步建立了计算低Z材料电导率的简易模型;在神光-Ⅱ装置上利用第九路激光冲击加载液氘材料并测量了其在强激光冲击下的高压状态参数和反射率。结合上述理论模型和实验,研究了高压下液氘的电离度和电导率。结果表明,液氘在约70GPa时的电导率约为2.87×105(!"m)-1,已呈现出较为明显的金属电导特性。显然,冲击加载下液氘从绝缘分子态开始电离并向金属氘转变发生在更低的压强。

高中英语不定式用法浅探

动词不定式是高中英语的重要知识点,也是各地高考的考点,对于不定式知识的掌握程度,直接影响学生的考试成绩和英语水平。本文对不定式用法结合具体实例进行探究和总结。

工业循环冷却水中铁离子浓度升高的原因分析及处理

工业循环水中铁离子主要是由系统内发生各类腐蚀后产生的铁离子被带入水中所致。本文通过对造成循环水中的铁离子升高的主要原因进行分析,总结得出了各种情况的产生原因,并提出了一些建议及处理措施,对工业循环冷却水系统尤其是化工厂循环冷却水系统岗位的工作人员具有一定的借鉴意义。

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