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《激光團(tuán)簇聚變中氘團(tuán)簇的產(chǎn)生及特性研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、四JIi大學(xué)碩士學(xué)位論文激光團(tuán)簇聚變中氘團(tuán)簇的產(chǎn)生及特性研究專業(yè)粒子物理與原子核物理研究生吳玉遲指導(dǎo)教師楊朝文隨著超短超強(qiáng)激光的發(fā)展，氣體團(tuán)簇和激光相互作用引起人們的廣泛關(guān)注。超短超強(qiáng)激光與氘團(tuán)簇相互作用可引發(fā)庫侖爆炸釋放出高能氘離子，這為激光核聚變的研究提供了又一途徑。在這一過程中，團(tuán)簇自身的特性對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有著至關(guān)重要的影響。本文的主要內(nèi)容就是研究用于團(tuán)簇聚變的團(tuán)簇的產(chǎn)生及其特性的研究。論文首先介紹了團(tuán)簇的概念，并對超短超強(qiáng)激光與團(tuán)簇相互作用的研究進(jìn)展及應(yīng)用前景做了簡單的介紹。闡述和比較了目前國外對各種團(tuán)簇特性的研究方
2、法及相關(guān)結(jié)論。研究了各種團(tuán)簇源的產(chǎn)生機(jī)制。結(jié)合聚變物理實(shí)驗(yàn)，采用超聲速噴射法建立了一套用于團(tuán)簇聚變研究的低溫氘團(tuán)簇制備系統(tǒng)，主要包括五個部分：進(jìn)氣裝置，冷卻裝置，閥門，噴嘴，位置調(diào)整系統(tǒng)。經(jīng)測量，在背景壓強(qiáng)48arm、初始溫度100K時，該系統(tǒng)可制備出大尺寸(2360原子／團(tuán)簇)、高密度(3．5×10”個氣體原子／cml)的氘團(tuán)簇。該團(tuán)簇源制備系統(tǒng)的制備為激光與團(tuán)簇相互作用實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。從理論上研究了團(tuán)簇的特性，通過模擬計算得到團(tuán)簇密度分布、團(tuán)簇尺寸的變化規(guī)律。采用M—Z干涉法診斷氣體密度，瑞利散射法診斷團(tuán)簇尺寸及結(jié)核
3、幾率。研究了這兩種診斷方法的原理和技術(shù)，并搭建了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)診斷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了與團(tuán)簇制備系統(tǒng)的時間和空間同步。兩套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性高，重復(fù)性好，且不破壞團(tuán)簇的自身結(jié)構(gòu)。研究了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法。采用基于傅立葉變換的方法處理于涉場圖，該方法精度高，處理速度快。開發(fā)了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理程序，在應(yīng)用中取得了良好的效果。四川大學(xué)碩士學(xué)位論文采用M—z干涉儀測量了在不同實(shí)驗(yàn)條件下的氣體密度分布。(a)分析了噴嘴出口處的密度隨壓強(qiáng)、溫度、噴嘴幾何尺寸的變化情況，與理論模擬的結(jié)果基本符合。通過研究噴嘴軸向和徑向密度分布得出密度分布的空間分
4、布規(guī)律，同理論相結(jié)合，得到了描述噴嘴軸向和徑向密度分布的半經(jīng)驗(yàn)公式。(b)改變診斷光與閥門的相對延時，測量了密度分布隨時間的變化情況。密度在一個區(qū)間內(nèi)穩(wěn)定在最大值，說明團(tuán)簇源系統(tǒng)本身的工作過程中具有一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)。結(jié)合團(tuán)簇源的特性診斷確定了激光與團(tuán)簇相互作用的最佳時間和最佳位置。(c)結(jié)合瑞利散射的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，給出了噴嘴軸線上2rllIIl處團(tuán)簇的平均密度，研究其隨壓強(qiáng)的變化規(guī)律。結(jié)果表明，在一定溫度下，隨著背壓的增加，團(tuán)簇尺寸不斷增加，同時結(jié)核率上升，而團(tuán)簇的總體數(shù)目確在不斷減少，這說明團(tuán)簇的生長速率比生成速率快。通
5、過比對國外實(shí)驗(yàn)和理論計算，對該團(tuán)簇源系統(tǒng)在團(tuán)簇聚變實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用效果做了一定的評估。目前該團(tuán)簇源的性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了國外團(tuán)簇聚變實(shí)驗(yàn)中所采用團(tuán)簇源的同等水平，能夠?yàn)閳F(tuán)簇聚變實(shí)驗(yàn)提一個良好的實(shí)驗(yàn)條件。關(guān)鍵詞：氘團(tuán)簇團(tuán)簇特性M—z干涉儀瑞利散射庫侖爆炸團(tuán)簇聚變四川大學(xué)碩士學(xué)位論文ThepreparationandstudyonD2clusterforlaser-clusterfusionMajor：ParticleandNuclearPlaysicsPostgraduate：YuchiWuSupervisor：ChaowenY
6、angMorerecently,accompaniedbyprogressesonthetechniqueofchirpedpulseamplification，theinteractionofclusterswithpicosecondsandfemtosecondlasershasattractedconsiderableinterest．Clusterinteractionwithultra·shortpulseultra-highintenselaserleadstocolumnexploding，anditca
7、nproducedeuteriumionwithenergyaboutMeV．Thusitprovidespeoplewithabrandnewideatoachievefusioninreactioninlab．Duetothesignificantimpactofcharacteristicofclusteronthecluster-laserinteractionexperiment，thethesisjustpointstocharacterizationofclusterusedintheinteraction
8、experiment．Somebasicknowledgerelatedtoclusterisintroducedfromscratch，andthenit'soutlinedthatprogressesandapplicationprospectofresearchontheclusterjnteractionwi
