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Hollow glass microsphere production for laser direct-driven fusion targets on Shen Guang Ⅱ 被引量:4
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作者 邱龙会 魏芸 +4 位作者 姚书久 傅依备 郑永铭 唐永建 师韬 《Science China Mathematics》 SCIE 2002年第3期371-377,共7页
A liquid-droplet technique was investigated to fabricate thin wall hollow glass microspheres (HGM) used in laser fusion experiments on Shen Guang II. Glass-forming compositions, operating conditions of the droplet gen... A liquid-droplet technique was investigated to fabricate thin wall hollow glass microspheres (HGM) used in laser fusion experiments on Shen Guang II. Glass-forming compositions, operating conditions of the droplet generator and the vertical multiple-zone furnace were optimized. Thin wall HGM with diameters of about 100, 200, and 520 pm were fabricated, whose failure pressures, gas retention properties for D2, and chemical durability were all characterized. The results of the fusion experiments show that the HGM targets are quite satisfactory and the highest neutron yields obtained are 4 × 109. 展开更多
关键词 liquid-droplet technique HOLLOW glass microspheres LASER FUSION target.
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用于ICF靶的空心玻璃微球的干凝胶法制备 被引量:34
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作者 漆小波 唐永建 +5 位作者 李波 陈素芬 师韬 张占文 林波 初巧妹 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期55-60,共6页
为用干凝胶法制备用于ICF靶的空心玻璃微球(HGM).研究了载气组份、温度和压力对成球过程和HGM品质的影响,优化了制备工艺参数。结果表明:提高载气中氦气的含量,有利于增加干凝胶粒子的成球率和HGM的纵横比;适当提高载气中氩气的... 为用干凝胶法制备用于ICF靶的空心玻璃微球(HGM).研究了载气组份、温度和压力对成球过程和HGM品质的影响,优化了制备工艺参数。结果表明:提高载气中氦气的含量,有利于增加干凝胶粒子的成球率和HGM的纵横比;适当提高载气中氩气的含量,有利于提高HGM的表面质量。降低载气压力可以提高HGM的纵横比;升高载气温度可以提高干凝胶粒子成球率和HGM品质。当载气中氦气的体积分数在50%~80%,载气压力在(0.75~1.00)×10^5Pa,载气温度在1500~1650℃时.干凝胶粒子的成球率较高,HGM的球形度、同心度和表面光洁度较好。制备得到了直径100-500μm、壁厚0.5~3.0μm的HGM,其耐压强度、抗大气侵蚀性能和表面粗糙度等指标均满足ICF物理实验要求。 展开更多
关键词 干凝胶法 空心玻璃微球 靶制备 惯性约束聚变 前体
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激光合作目标用玻璃微珠的工艺原理 被引量:7
3
作者 曹志峰 张希艳 +1 位作者 赵志强 宋博 《光学技术》 EI CAS CSCD 1997年第2期19-21,共3页
本文根据激光合作目标对玻璃微珠的质量要求,对玻璃微珠的制造工艺进行了研究,提出了关键技术措施。
关键词 微珠 合作目标 玻璃微珠 激光材料
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激光合作目标用玻璃微珠的研制 被引量:8
4
作者 曹志峰 张希艳 +1 位作者 赵志强 高熙英 《光学技术》 CAS CSCD 1997年第1期25-27,共3页
本文研究了玻璃及成珠工艺对激光合作目标特性的影响,并设计了特殊设备和工艺规程。
关键词 玻璃微珠 激光 合作目标 光学玻璃
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ICF靶用空心玻璃微球耐压性能测试 被引量:9
5
作者 张占文 李波 +1 位作者 唐永建 雷海乐 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1663-1666,共4页
利用自行研制的空心微球耐外压装置和充气装置,测试了目前激光惯性约束聚变实验打靶使用的空心玻璃微球耐内压能力和耐外压能力。空心玻璃微球采用液滴法制备,直径为180~250μm、壁厚为0.8~4.0μm。理论计算表明,当微球纵横比超过90时... 利用自行研制的空心微球耐外压装置和充气装置,测试了目前激光惯性约束聚变实验打靶使用的空心玻璃微球耐内压能力和耐外压能力。空心玻璃微球采用液滴法制备,直径为180~250μm、壁厚为0.8~4.0μm。理论计算表明,当微球纵横比超过90时,耐外压能力与球壳材料的杨氏模量有关,由此测量得到的空心玻璃微球杨氏模量为55~75 GPa。玻璃微球的耐内压能力主要与球壳材料的抗拉强度有关,实验测量得到的玻璃微球抗拉强度为90~140 MPa。 展开更多
关键词 靶丸 空心玻璃微球 杨氏模量 抗拉强度
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液滴法制备高尺度比玻璃微球壳的研究 被引量:24
6
作者 邱龙会 傅依备 +2 位作者 汪小琳 魏胜 师韬 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期465-469,共5页
定量给出了液滴法制备玻璃微球壳( H G M )的直径与壁厚之间的依存关系,确定了制备大直径薄壁 H G M 的液滴炉温度分布、抽气速率、溶液浓度和液滴发生器操作参数等工艺条件,制备出直径为300~450μm 、壁厚为0.7... 定量给出了液滴法制备玻璃微球壳( H G M )的直径与壁厚之间的依存关系,确定了制备大直径薄壁 H G M 的液滴炉温度分布、抽气速率、溶液浓度和液滴发生器操作参数等工艺条件,制备出直径为300~450μm 、壁厚为0.7~1.2μm 、尺度比为300~700 的 H G M ,表面粗糙度优于 10nm ,球形度和同心度均优于 97% ,耐外压能力大于 0.91 M Pa,耐内压能力至少大于 0.43 M Pa。 展开更多
关键词 液滴法 高尺度比玻璃微球壳 ICF靶制备技术
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薄壁玻璃微球壳的热扩散充气 被引量:18
7
作者 邱龙会 魏芸 傅依备 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期317-320,共4页
导出了热扩散一步充气法和分步充气法充气时,薄壁玻璃微球壳的内压变化,及其在空气中的气体渗漏速率和保气半寿命的表达式,提出了确定分步充气过程操作参数的约束条件。D2气体通过薄壁玻璃微球壳的扩散速率与分步法充D2气体时其... 导出了热扩散一步充气法和分步充气法充气时,薄壁玻璃微球壳的内压变化,及其在空气中的气体渗漏速率和保气半寿命的表达式,提出了确定分步充气过程操作参数的约束条件。D2气体通过薄壁玻璃微球壳的扩散速率与分步法充D2气体时其内压的实验测量值与计算值相符合。 展开更多
关键词 玻璃微球壳 气体扩散 激光聚变靶
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液滴法制备空心玻璃微球的模拟计算 被引量:19
8
作者 邱龙会 傅依备 +1 位作者 魏芸 师韬 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期397-402,共6页
通过对液滴法制备空心玻璃微球的成球过程进行分析 ,建立了成球过程数学模型 ,定量描述了液滴的形成、液滴的封装、凝胶球壳的形成与干燥 ,发泡剂的分解 ,球壳的预热与熔炼、冷却与收集等过程中 ,液滴 /球壳的大小、速率、壁厚、气压等... 通过对液滴法制备空心玻璃微球的成球过程进行分析 ,建立了成球过程数学模型 ,定量描述了液滴的形成、液滴的封装、凝胶球壳的形成与干燥 ,发泡剂的分解 ,球壳的预热与熔炼、冷却与收集等过程中 ,液滴 /球壳的大小、速率、壁厚、气压等随操作条件的变化 ,计算了抽气速率、发泡剂浓度、玻璃溶液浓度和初始液滴大小等的改变对成球过程的影响 ,并进行了初步验证实验。 展开更多
关键词 液滴法 空心玻璃微球 数学模型 模拟计算 成球过程 激光惯性约束聚变 ICF
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干凝胶法制备空心玻璃微球炉内成球过程的数值模拟 被引量:8
9
作者 漆小波 张占文 +2 位作者 李波 陈素芬 师涛 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期109-114,共6页
基于对干凝胶粒子在干凝胶炉内吸热、封装、发泡、精炼和冷却过程的传热、传质和运动分析,建立了空心玻璃微球炉内成球过程的数学模型,并模拟了干凝胶粒子在炉内自由下落过程中温度、速度和直径的变化、粒子/微球与载气之间的温差及热... 基于对干凝胶粒子在干凝胶炉内吸热、封装、发泡、精炼和冷却过程的传热、传质和运动分析,建立了空心玻璃微球炉内成球过程的数学模型,并模拟了干凝胶粒子在炉内自由下落过程中温度、速度和直径的变化、粒子/微球与载气之间的温差及热传递系数在成球过程中的变化趋势.结果表明,在吸热封装阶段,干凝胶粒子表面升温速率非常高(1000~2000℃/s),能在很短时间(<1s)和距离(<4.5cm)内完成封装过程.提高载气的传热性能并不能显著增大液态玻璃微球的降温速率,提高制备炉冷却区的轴向温度梯度是增加其降温速率以提高空心玻璃微球几何对称性和表面粗糙度的关键.实验与模拟结果基本一致. 展开更多
关键词 干凝胶法 空心玻璃微球 惯性约束聚变 靶制备 模拟
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干凝胶法制备空心玻璃微球的炉内成球过程分析 被引量:8
10
作者 漆小波 魏胜 +3 位作者 张占文 李波 陈素芬 师涛 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1371-1375,共5页
基于干凝胶粒子炉内成球过程的分解实验结果及各阶段中间产物的分析测试结果,通过对干凝胶法制备空心玻璃微球工艺的传热、传质和运动的过程分析,将干凝胶法制备空心玻璃微球炉内成球过程合理简化为吸热、封装、气泡形成及聚并、精炼、... 基于干凝胶粒子炉内成球过程的分解实验结果及各阶段中间产物的分析测试结果,通过对干凝胶法制备空心玻璃微球工艺的传热、传质和运动的过程分析,将干凝胶法制备空心玻璃微球炉内成球过程合理简化为吸热、封装、气泡形成及聚并、精炼、冷却5个阶段。吸热阶段的升温速率以及发泡剂的分解温度和发泡效率、精炼阶段的精炼时间和温度、冷却阶段的冷却速率是影响干凝胶法制备空心玻璃微球工艺和空心玻璃微球最终质量的关键因素。 展开更多
关键词 干凝胶法 空心玻璃微球 惯性约束聚变 靶制备
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干凝胶粒子物性对空心玻璃微球炉内成球过程的影响 被引量:7
11
作者 漆小波 魏胜 +2 位作者 张占文 陈素芬 李波 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2303-2307,共5页
为实现干凝胶法制备惯性约束聚变靶用空心玻璃微球(HGM)炉内成球工艺过程的有效控制,从数值模拟和工艺实验两个方面研究了干凝胶粒子直径、比热容、发泡剂质量分数和辐射吸收系数对干凝胶粒子炉内成球过程及最终HGM性能参数的影响。结... 为实现干凝胶法制备惯性约束聚变靶用空心玻璃微球(HGM)炉内成球工艺过程的有效控制,从数值模拟和工艺实验两个方面研究了干凝胶粒子直径、比热容、发泡剂质量分数和辐射吸收系数对干凝胶粒子炉内成球过程及最终HGM性能参数的影响。结果表明,随着干凝胶粒子直径和/或比热容的增大,干凝胶粒子在吸热封装阶段的升温速率显著降低,在炉内成球过程各工艺阶段的停留时间快速下降,尤其是在精炼阶段的停留时间急剧缩短。降低干凝胶粒子的比热容和/或提高干凝胶粒子的发泡剂质量分数,HGM的直径和壁厚均匀性增大,高质量空心球的比例也相应提高。干凝胶粒子的辐射吸收系数变化对炉内成球过程几乎没有影响。 展开更多
关键词 空心玻璃微球 干凝胶法 凝胶粒子物性 靶制备
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“神光Ⅱ”基频直接驱动内爆出中子靶制备工艺 被引量:5
12
作者 郑永铭 王明达 +4 位作者 邱龙会 游丹 袁玉萍 杨淑娟 黄丽珍 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2002年第4期297-300,共4页
描述了“神光Ⅱ”基频直接驱动内爆出中子靶制备工艺。用该工艺制备的爆推靶、烧蚀靶在“神光Ⅱ”装置上用基频光进行物理实验 ,分别获得了 4× 10 9个中子和 6× 10 8个中子的高中子产额 。
关键词 制备工艺 内爆出中子靶 空心玻璃球 燃料气体 “神光Ⅱ”装置 爆堆靶 烧蚀靶
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载气组份对空心玻璃微球炉内成球过程的影响 被引量:6
13
作者 漆小波 魏胜 +3 位作者 张占文 李波 陈素芬 师涛 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1543-1547,共5页
为实现惯性约束聚变靶用空心玻璃微球的干凝胶法高效制备,从数值模拟和工艺实验两个方面研究了载气组份对干凝胶粒子炉内成球过程及最终空心玻璃微球性能的影响。结果表明:载气组份显著影响粒子/微球与载气之间的热量和质量传递过程,... 为实现惯性约束聚变靶用空心玻璃微球的干凝胶法高效制备,从数值模拟和工艺实验两个方面研究了载气组份对干凝胶粒子炉内成球过程及最终空心玻璃微球性能的影响。结果表明:载气组份显著影响粒子/微球与载气之间的热量和质量传递过程,但载气组份对粒子/微球在炉内的下落速度影响很小;提高载气中氦气的体积分数可以显著提高干凝胶粒子在吸热阶段的升温速率,更为迅速有效地完成封装过程,这不仅使得干凝胶粒子发泡成为空心球的比例增大,而且还有利于制备得到大纵横比的空心玻璃微球;但是,在载气中保持适当体积分数的氩气,有利于提高玻璃微球的表面质量和成品率。当载气中氦气的体积分数在50%-80%时,干凝胶粒子的成球率较高,空心玻璃微球的球形度、同心度和表面粗糙度能满足制靶要求。 展开更多
关键词 干凝胶法 空心玻璃微球 惯性约束聚变 靶制备
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载气压力对空心玻璃微球炉内成球过程的影响 被引量:5
14
作者 漆小波 李波 +2 位作者 陈素芬 张占文 师涛 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1065-1070,共6页
为实现惯性约束聚变(ICF)靶用高品质空心玻璃微球(HGM)的干凝胶法制备,从数值模拟和工艺实验两个方面研究了载气压力对干凝胶粒子炉内成球过程及最终HGM品质的影响。结果表明,随着载气压力的降低,HGM的直径增大、壁厚变薄。降低载气压... 为实现惯性约束聚变(ICF)靶用高品质空心玻璃微球(HGM)的干凝胶法制备,从数值模拟和工艺实验两个方面研究了载气压力对干凝胶粒子炉内成球过程及最终HGM品质的影响。结果表明,随着载气压力的降低,HGM的直径增大、壁厚变薄。降低载气压力虽有利于延长液态空心玻璃微球的精炼时间,但载气与液态空心玻璃微球之间的传热能力也显著降低。因此,HGM的精炼程度随着载气压力的降低而下降,当载气压力低于0.5×105Pa时,HGM的精炼程度不能满足ICF制靶的要求。 展开更多
关键词 干凝胶法 空心玻璃微球 惯性约束聚变 靶制备
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分步加压法测量薄壁空心玻璃微球的耐压能力 被引量:3
15
作者 邱龙会 傅依备 +3 位作者 唐永建 郑永铭 师滔 袁玉萍 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期591-594,共4页
根据空心玻璃微球 (HGM)耐内、外压能力与玻璃强度及形状因子的关系 ,用分步加压法测量了直径为 3 5 0~ 5 5 0μm,壁厚小于 1 .1μm的 3种配方 HGM的耐内、外压能力及 HGM玻璃的杨氏模量和拉伸强度 ,并由强度测定值给出了不同直径与壁... 根据空心玻璃微球 (HGM)耐内、外压能力与玻璃强度及形状因子的关系 ,用分步加压法测量了直径为 3 5 0~ 5 5 0μm,壁厚小于 1 .1μm的 3种配方 HGM的耐内、外压能力及 HGM玻璃的杨氏模量和拉伸强度 ,并由强度测定值给出了不同直径与壁厚 HGM的耐内、外压能力的计算式 ,分析了测量误差 。 展开更多
关键词 激光聚变靶丸 空心玻璃微球 分步加压法 耐压能力 测量 杨氏模量
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激光聚变靶用空心玻璃微球的成分设计 被引量:18
16
作者 漆小波 唐永建 +2 位作者 李波 张占文 师涛 《玻璃与搪瓷》 CAS 2005年第6期34-40,共7页
基于玻璃成分与性能之间的定量关系,以高强度、高化学稳定性、易熔和低粘度为目标,应用正交试验法对30种待选玻璃配方中Na2O、K2O、A l2O3、CaO的含量进行了优化,从中优选出了10种玻璃配方作为激光聚变实验靶用空心玻璃微球的候选配方... 基于玻璃成分与性能之间的定量关系,以高强度、高化学稳定性、易熔和低粘度为目标,应用正交试验法对30种待选玻璃配方中Na2O、K2O、A l2O3、CaO的含量进行了优化,从中优选出了10种玻璃配方作为激光聚变实验靶用空心玻璃微球的候选配方。与国内外其它靶用空心微球玻璃的性能相比,候选配方的玻璃不仅化学稳定性和抗张强度有显著提高,而且各自的熔化温度、粘度等参数也满足空心玻璃微球炉内成球法的工艺要求。 展开更多
关键词 空心玻璃微球 成分设计 ICF 靶制备
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氘气透过高纵横比空心玻璃微球的实验研究 被引量:6
17
作者 邱龙会 魏芸 +3 位作者 傅依备 唐永建 袁玉萍 师滔 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 2001年第1期3-5,9,共4页
为了测试用于激光聚变实验的高纵横比空心玻璃微球 (HGM)对D2 气保气性能及计算HGM内D2 剩余量 ,对 3种常用配方HGM及其用 0 5MNH4 F +0 1MHNO3 洗液在 90℃下处理后的HGM分别在 5 73K下分三步热扩散充D2 气 ,然后在 2 90K下分别在 0h... 为了测试用于激光聚变实验的高纵横比空心玻璃微球 (HGM)对D2 气保气性能及计算HGM内D2 剩余量 ,对 3种常用配方HGM及其用 0 5MNH4 F +0 1MHNO3 洗液在 90℃下处理后的HGM分别在 5 73K下分三步热扩散充D2 气 ,然后在 2 90K下分别在 0h、72h、144h时用气泡法测量HGM内的D2 气压 ,由此测定了D2 气体透过HGM的充气速率和漏气速率及其表观扩散活化能 ,并给出它们对D2 保气半时间或充气半时间随HGM直径。 展开更多
关键词 激光聚变靶丸 空心玻璃微球 D2扩散速率 保气半时间计算式 氚气
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液滴法成球过程模拟计算软件 被引量:1
18
作者 邱龙会 傅依备 +2 位作者 王永川 魏芸 师韬 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2002年第4期477-480,共4页
根据液滴法制备空心玻璃微球的成球过程数学模型 ,用Delphi 5 .0计算机语言编写了对应的模拟计算软件。该软件能够模拟计算成球过程中液滴 /球壳的大小、下落速率、下落时间、壁厚、内气压等参数及其随操作条件改变的定量变化。初步实... 根据液滴法制备空心玻璃微球的成球过程数学模型 ,用Delphi 5 .0计算机语言编写了对应的模拟计算软件。该软件能够模拟计算成球过程中液滴 /球壳的大小、下落速率、下落时间、壁厚、内气压等参数及其随操作条件改变的定量变化。初步实验表明 展开更多
关键词 模拟计算软件 液滴法 空心玻璃微球 成球过程 激光聚变靶 靶丸 燃料容器 数学模型
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载气与玻璃微球间热传递系数的影响因素 被引量:1
19
作者 漆小波 唐永建 +2 位作者 李波 张占文 师涛 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期535-539,共5页
为实现干凝胶法制备空心玻璃微球工艺中载气与微球间传热过程的有效控制,建立了载气与微球之间综合热传递系数的计算模型,研究了载气环境参数(组分、温度和压力)和微球几何参数(直径和壁厚)对热传递系数的影响。结果表明:在常用的工艺... 为实现干凝胶法制备空心玻璃微球工艺中载气与微球间传热过程的有效控制,建立了载气与微球之间综合热传递系数的计算模型,研究了载气环境参数(组分、温度和压力)和微球几何参数(直径和壁厚)对热传递系数的影响。结果表明:在常用的工艺参数范围内,热传递系数对载气温度、压力以及微球壁厚的变化不敏感,但热传递系数随微球直径的增大显著降低、随载气中氦气含量的提高而显著增加,且这种递减趋势随载气中氦气含量的增加而趋于显著。 展开更多
关键词 空心玻璃微球 热传递系数 载气 激光聚变靶丸
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惯性约束聚变靶用空心玻璃微球的干凝胶法制备技术 被引量:1
20
作者 漆小波 张占文 +1 位作者 李波 唐永建 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期3477-3492,共16页
干凝胶法是我国目前制备惯性约束聚变(ICF)靶用空心玻璃微球(HGM)的主要方法,其制备的HGM可在较宽的范围内满足ICF物理实验的要求。从干凝胶粒子/微球的溶胶-凝胶法制备技术和HGM的炉内成球原理出发,系统综述了近三十年来ICF靶用HGM干... 干凝胶法是我国目前制备惯性约束聚变(ICF)靶用空心玻璃微球(HGM)的主要方法,其制备的HGM可在较宽的范围内满足ICF物理实验的要求。从干凝胶粒子/微球的溶胶-凝胶法制备技术和HGM的炉内成球原理出发,系统综述了近三十年来ICF靶用HGM干凝胶法制备技术研究的相关报道,分析总结了干凝胶法制备技术在HGM成分设计、元素掺杂、直径及球形度、壁厚及均匀性、耐压强度、渗透性能、表面粗糙度、性能一致性等方面的技术现状及难点,对干凝胶法制备HGM技术的瓶颈性问题及可能的解决方案进行了讨论。 展开更多
关键词 干凝胶法 空心玻璃微球 ICF 靶制备 研究进展
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