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重离子束在等离子体靶中的能量损失

l引 言 在惯性约束聚变技术中,除了采用高功率激光束驱动聚变外,近些年,人们对采用强流重离子束来驱动聚变也十分关注。目前,西欧一些国家正在进行这方面的实验研究工作卜”。 重离子束在靶中的能量损失是研究束一靶相互作用过程的一个重要课题。许多作者采用了不同的方法,如二体碰撞方法【4,”、等离子体介电方法I‘,:l,对能量损失进行了计算。然而,在他们的工作中,都假定人射离子是一个点电荷。实际上,由于电离和捕获过程,重离子可以捕获一些电子,这时它不能被看成是一个点电荷,而是有一定的电荷空间分布。Brandt和Kitagawa曾引入了重离子在冷靶中的有效电荷的理论f8】。在这篇文章中,我将从线性Vlasov方程出发,把Brand卜KitagaWfl的有效电荷理论从冷靶推广到热靶,并计算高速重离子在等离子体靶中的有效电荷数和能量损失。最后,将我们的理论结果与Hoffmann等人12|3’的实验结果进行了比较。2入射离子在等离子体靶中的电荷分...  (本文共6页) 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

分子离子和离子团簇在稠密等离子体中能量损失和库仑爆炸的理论研究

载能分子离子、离子团簇与稠密等离子体相互作用一直是非常重要的研究领域。特别是,关于分子离子、离子团簇在稠密等离子体中的库仑爆炸和能量损失以及分子离子之间的相互干扰效应等相关问题的研究已经成为这一领域的研究热点,它不仅揭示了一些基本的物理问题,同时也与离子束驱动惯性约束聚变、离子束材料表面改性、分子离子结构分析以及薄膜沉积等技术的应用紧密相关。尤其是,近些年来由于加速器技术的发展,产生分子离子以及大的离子团簇已经成为可能,为研究不同种类的离子以及离子团簇与物质相互作用提供了有利条件,大大促进了离子束技术在材料科学和惯性约束聚变等领域中的应用。特别是,在惯性约束聚变领域,由于离子团簇与单个的原子离子相比会有更高的能量转化率和功率沉积,因此离子团簇已经成为重离子惯性约束聚变中一种有发展潜力的替代方式驱动氘氚等离子体靶达到快点火条件。本文主要研究快速分子离子和离子团簇与稠密等离子体的相互作用机理,包括分子离子和离子团的能量损失和库仑爆炸...  (本文共106页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(近代物理研究所)
中国科学院研究生院(近代物理研究所)

低能离子束在等离子体靶中的能损研究

在核聚变与等离子体物理领域,离子束在等离子体中的能量沉积与输运过程是“重离子束驱动高能量密度物质”、“热核聚变反应堆能量输运”、“聚变自持燃烧中的氦离子加热”以及“惯性约束聚变中离子束快点火”等前沿研究中最关键的物理问题之一。目前在低能区离子束与等离子体相互作用的实验研究相对较少,不同理论与模拟数据之间可能有30%甚至量级上的差距,这些理论及模拟模型亟需高精度实验进行检验和完善。本文介绍了在中国科学院近代物理研究所320 k V综合实验研究平台上开展的低能离子束与等离子体相互作用实验,分析了100 ke V质子束与400 ke V氦离子束穿过等离子体后的能量损失以及相对等量气体的阻止本领增强效应。实验中所用的等离子体靶通过气体放电方式产生,使用罗氏线圈测量瞬时放电电流,激光干涉方法诊断等离子体状态。实验中放电电压为3-5 k V,初始气压为1-8 mbar,产生的等离子体靶自由电子密度可达10~16 cm~(-3),电子温度约为...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

《物理通报》1998年04期
物理通报

等离子体的罕见状态

一+{三+1111生1{工今1111今三工+三一令1111+三l今一三+三1+1一11令1111令二11+一11一+工一11+三工令三l+l一11+11二今1111.1 等离子体是物质的一种罕见状态.单一成分的等离子体(OCP)通常不在地球中自然存在,但它有一个近亲—矿物蛋白石,被认为以某种形式存在于星体上.等离子体是物质的离化状态,通常是热的和气化的.然而,充分冷却或凝固的等离子...  (本文共1页) 阅读全文>>

《光电技术应用》2017年03期
光电技术应用

飞秒激光大气等离子体通道诱导放电技术研究

强激光激发气体电离和击穿的过程是一个复杂的非线性过程。在过去的40多年的时间里,许多科学工作者对此进行了大量的理论和实验研究,在这些研究中,由于受当时激光技术的限制,激光的脉冲宽度仅仅覆盖了ps-ns或更长的时间范围。如今,随着激光技术的发展,实验室内已可轻易获得强度大于1013W/cm2的飞秒激光输出,这样高强度的激光脉冲很容易电离大气,并且产生的等离子体通道可在空气中传播几百米甚至上千米的距离,这为激光传能的应用提供技术上的可能[1-3]。重点研究等离子体通道的传输特性以及获得长寿命长距离等离子体通道的方法,为飞秒激光等离子体通道的诱导放电技术的应用提供了技术依据。1飞秒激光大气传输效应飞秒激光在大气中传输时,当脉冲光束直径聚到一定小的尺寸时,飞秒激光在空气介质中发生非线性光学克尔效应。非线性光学克尔效应对光束传输的作用相当于在光路中插入了正透镜,对激光束起会聚作用(自聚焦效应)。激光自聚焦效应使焦斑内光峰值功率密度急剧上升...  (本文共4页) 阅读全文>>

《大科技(百科新说)》2014年03期
大科技(百科新说)

等离子体的独特行为

宇宙中普遍存在的物质形态,我们对它们了解多少?它们的表现不仅会震惊你我,也震惊了科学家。火焰、闪电等是什么形态的物质?科学家如果不告诉我们,我们甚至连想都没想过,原来,它们是由电子和离子为主要成分组成的正负电荷的混合物,叫等离子体,据说等离子体的独特性质震惊了研究它的科学家。等离子体DNA?尽管等离子体的行为会遵循简单的电磁规律,但其行为的复杂性往往超乎想像,特别是有电流通过时的表现尤其不凡。早在20世纪初,瑞典科学家伯克兰和美国科学家朗格缪尔就发现等离子体会形成类似生命的现象:电流在等离子体中的传播会形成细丝,这些细丝之间距离太近的时候会相互排斥,但距离较远的时候又会相互吸引;如果有相距不太远的两股电流同时在等离子体中传播,那么所形成的这两股细丝会相互旋转并缠绕在一起,好像是拧成了绳子,又像是形成了双螺旋的DNA,这是由于两股电流产生的环形磁场间的复杂的相互作用导致的。说形成了类似DNA的双螺旋结构一点不过分,电流双螺旋不稳定...  (本文共3页) 阅读全文>>

《家电检修技术》2006年02期
家电检修技术

浅析等离子体彩电的特点与选购

由于等离子体彩电属于一种现代尖端的高科技产品,充分具备了显示屏幕大、体积轻而薄、亮度及清晰度高、影像图像质量好等,绝对尖端高科技技术产品,是继大屏幕“背投”彩电后的又一次电视机的变革和突破。目前家电市场上出现的各类进口或国产的102cm(40英寸)、106cm(42英寸)、127cm(50英寸)、160cm(63英寸)等离子体彩电,都已达到相当高的技术水准和质量要求。其彩电的对比度达到600∶1,有些竟达到3000∶1,分辨率也已达到1366×768,在图像清晰度均达到1024级,同时对于电耗及散热技术的改进和突破,由早期带散热风扇式的机型,均已实现无须配置风扇而解决了彩电在运行中的散热问题,从而使电耗功率大为下降,目前的实际电耗功率均在300W以下,而其实际使用工作寿命一般能超过10万小时以上。所以说,现在的一些著名国内外品牌等离子体彩电,都已基本满足了现代高清晰度电视的各项基本技术要求。尽管高清晰度等离子体彩电有着独特的技术...  (本文共1页) 阅读全文>>