激光核聚变靶表面几何参数扫描探针测量技术

应用改造的原子力显微镜 (AFM )作为传感系统 ,配合精密回转气浮轴系和三维微定位装置 ,实现了对激光核聚变靶球圆周方位形状误差的精密测量。采用该测量技术获得的靶球表面几何参数的测量数据及分析结果可为制靶工艺提供检测手段 。

激光核聚变靶的X射线相衬显微成像研究

激光核聚变在置有聚合物靶丸的金属靶室内进行,靶丸通常由碳、氢等低Z元素组成,传统的X射线成像很难诊断靶丸在靶室内的位置。X射线相衬成像在低Z元素样品成像中具有独特的优越性,但很少用于强吸收介质包裹的低Z样品结构成像。针对激光核聚变靶丸位置无损检测这一难点,建立了相应的X射线相衬显微成像物理模型。数字模拟和微聚焦源X射线相衬成像初步实验研究的结果表明,通过选择合适的成像参数,如光子能量、成像距离等,可以获得靶丸位置的清晰成像。因此,可以认为X射线相衬成像技术用于激光核聚变靶室诊断是可行的。该技术还可以扩展到其他高Z介质内部低Z样品结构成像,如石油勘探中包裹体的研究等。

用真空温压技术制备纳米金属铜块体材料

采用自悬浮-真空温压法制备纳米金属Cu块体材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、正电子湮没(PAS)实验、HMV-2型显微硬度计和用Arechimedes原理等测试手段研究压制压力、保压时间、温度等工艺参数对样品密度的影响;考察其热稳定性和微结构。研究结果表明:纳米金属Cu块体材料的密度随压制压力、保压时间和温度的增加而提高,最高相对密度为96.15%;纳米金属Cu块体材料具有较好的热稳定性;在1.5 GPa和200℃压制的样品的平均晶粒度为25.3 nm,微应变为0.047%。

低产额中子诊断设备研制

聚变燃料离子温度和压缩密度是ICF重要的物理参数。以前的中子飞行时间谱仪是用来测量产额大于10^9的聚变燃料离子温度的。对于“神光”Ⅱ辐射驱动充纯氘燃料的球靶，产额很低，预计对靶进行优化后DD中子产额可望达到5×10^7为了获得离子温度设计了新的中子飞行时间谱仪。同时还建立了一套次级中子产额测量系统，将在“神光”Ⅱ上获得聚变燃料的面密度。

强吸收介质内部低Z材料结构的X射线显微成像研究

惯性约束核聚变靶室靶丸位置的原位无损检测是目前的研究热点和难点.针对此需求,建立了强吸收介质包裹的低Z材料X射线显微成像物理模型.通过计算机模拟和实验,较为系统地考察了光子能量、成像距离以及强吸收介质尺度等参量对成像质量的影响.结果表明,利用X射线相衬成像技术来实现惯性约束核聚变靶室靶丸的高分辨无损检测是可行的.