阻抗匹配靶制备及靶参数精密测量

通过精密轧机轧制Al、Cu、Au等高纯金属箔片,采用精密微装配技术获得应用于激光状态方程实验所需的阻抗匹配靶。运用台阶仪和白光干涉仪分别对阻抗匹配靶进行靶参数精密测量。在"神光Ⅱ"上进行阻抗匹配的实验打靶,获得了相关靶型的实验图像。

铁铝阻抗匹配靶的精密扩散连接

为了获得某些材料在在高压条件下的物态方程,制备了用于激光驱动状态方程实验的铁铝阻抗匹配靶,研究了铁铝薄膜的精密热扩散连接技术。以冷轧铁薄膜和超精密加工铝薄膜为原料,研究了热复合工艺条件对其表面形貌、结晶性能、连接界面等参数的影响。利用白光干涉共焦显微镜、X射线衍射仪、膜厚测量仪、扫描电镜等仪器对靶件的表面形貌、厚度、结晶特性、残余应力及界面成分分布等进行分析表征,掌握了相关参数的变化趋势。据此优化工艺参数,制备了高质量的铁-铝阻抗匹配靶。对成靶的测试结果显示,其表面粗糙度小于100nm、厚度一致性控制在100nm以内、界面扩散层厚度约为200nm,且未观测到显微缺陷,满足物理实验的具体要求。

激光聚变冲击波实验用靶及制备方法

通过对激光聚变冲击波实验用靶的现状及相应制备方法进行调研,充分介绍了激光驱动冲击波实验用靶的物理需求,靶的结构、靶材料特点,靶表面质量及材料密度要求等,对冲击波靶研究制备具有重要的意义。根据冲击波实验的不同目的,将冲击波实验用靶分为以下几类:平面靶、台阶靶、楔形靶,以及阻抗匹配靶等。通过综述不同种类、不同材料冲击波靶的特点及制备方法与现状,以及不同制备方法的优缺点,为不同类型、不同材料实验用靶的选择制备择优了工艺方法,同时也对冲击波靶制备的未来发展趋势进行了展望,为冲击波靶制备提供参考。

状态方程实验用铈微靶的聚焦离子束制备

由于Ce材料易氧化、易变形,传统的研磨制靶方法已无法获得高精度的Ce材料状态方程靶。针对高活性材料高精微靶制备的难点,引入了聚焦离子束技术进行Al-Ce阻抗匹配靶的制备。在10-4Pa的高真空下通过Ce靶片的离子束切割、机械手转移、扫描电镜定位、Pt沉积固定、氧化防护Pt膜等,完成了高精度Al-Ce阻抗匹配靶的制备。采用该方法制备的Ce靶,具有氧化程度低、陡直度高、精密程度高、安全性好、成品率高和操作直观等优势。最后通过动态加载状态方程实验证实了聚焦离子束制备高精度微靶的可靠性。

激光驱动的冲击波稳定性的数值模拟研究

激光驱动的冲击波进行高压物态方程（EOS）研究中，为保证高压物态方程的精确测量，需要在实验中保证样品中冲击波的稳定性。利用一维辐射流体力学程序MULTI对功率密度为8．1×10-13w／cm2、波长为1．053μm、脉宽为1．0ns的准高斯型脉冲激光驱动的冲击波在各种厚度的平面固体A1靶中传播的稳定性进行了模拟研究。研究表明在阻抗匹配靶的设计中要保证样品中测得的冲击波的稳定性，衬底的厚度应当大于冲击波在靶中加速传播的距离，而样品的厚度应当近似等于冲击波在靶中稳定传播的距离，这样就可使样品中测得的冲击波的平均速度与样品中的稳定传播速度基本一致。