给定储能下水中金属丝阵电爆炸冲击波增强的方法

为了解决"总质量上限"对水中丝阵电爆炸冲击波的制约,提出了两种新型丝阵构型,"分裂丝"并联丝阵和"串–并联丝"丝阵。实验发现"分裂丝"丝阵电爆炸冲击波随着"分裂丝"数量增多而显著提高,在200 J的初始储能下,从直径0.2 mm单丝的25 MPa提高到直径0.05 mm 16丝的91 MPa。借助"分流支路"成功分离了"分裂丝"丝阵中的单丝冲击波,发现其幅值正比于丝的直径,并且各单丝冲击波在丝阵轴线处满足线性叠加的汇聚规律。根据上述实验结果给出了N根等直径"分裂丝"丝阵冲击波计算式。实验还发现"串联丝"丝阵有助于突破原先"并联丝"丝阵的"总质量上限",但"串联丝"丝阵不一定总是优于"并联丝"丝阵,当初始储能足够高以至于沉积能量足以使丝阵汽化的前提下,高沉积功率才是产生强冲击波的决定因素。因此,"串–并联丝"丝阵可能是最佳的选择,并给出了"串–并联丝"丝阵的优化设计方法。

Z箍缩等离子体内爆实验金属丝阵负载优化设计分析

金属丝阵Z箍缩 (Z pinch)内爆是产生强x射线辐射的重要方法之一 .在一定脉冲功率加速器条件下 ,金属丝阵质量和丝阵半径的选择决定了Z pinch内爆等离子体辐射产额的大小 .采用薄壳模型计算了不同丝阵质量、不同丝阵半径、不同粗细和不同材料金属丝构成的丝阵的内爆时间、内爆轨迹、内爆速度 ,以及最大动能和动能转换率 ,综合分析了丝间隙、内爆时间、动能转换率与丝阵质量和丝阵半径的关系 ,给出了在一定负载驱动电流条件下 ,金属丝阵的最佳参数 .

丝阵Z箍缩可见光辐射区径向变化过程

在“强光一号”上进行的Z箍缩实验中，利用1维可见光成像系统获取了丝阵内爆可见光辐射区径向变化过程图像。采用的负载包括单层钨丝阵、单层铝丝阵，驱动电流为1．3～1．5MA，上升时间89～140ns。实验结果表明：丝阵内爆产生轴向先驱等离子体柱，尺寸为0．3～0．5mm；丝阵在内爆和内爆到芯及冷却飞散阶段，外围区域始终存在较弱的可见光辐射；获得的可见光条纹像提供了丝阵等离子体内爆可见光轨迹，内爆径向压缩比为2．84～7．84，丝阵内爆速度为4．60×10^6～1．73×10^7cm／s。

“阳”加速器丝阵负载内爆数值模拟

基于描述Saturn装置的ZORK模型,使用Pspice语言建立了适用于"阳"加速器计算使用的金属丝阵负载模型并进行了相关计算,经过数值模拟与"阳"加速器1050#,1043#等相关实验结果的对比,验证了驱动电路与相关模型设计的正确性,并对计算结果进行了讨论,给出了此负载模型的适用性分析。使用计算得到的阳1050#加载电流曲线,进行了1维磁流体力学计算,给出内爆时间、辐射功率峰等相关参数。