高功率Z箍缩等离子体辐射诊断课件.pptxVIP

高功率Z箍缩等离子体辐射诊断;Z箍缩及其等离子体辐射特征 可见光及紫外光图像诊断 软X射线图像诊断 软X射线能谱诊断 辐射总功率测量 基础辐射诊断条件保障 ;Z-pinch研究是从大电流放电和受控核聚变研究中发展起来的，它是指在强脉冲电流驱动条件下，线型负载（柱型、筒型）电离并在磁场作用下向轴线高速箍缩形成高温、高密度等离子体的过程 。;20世纪50年代中期，前苏联科学家就探索了利用脉冲放电箍缩等离子体以实现可控热核聚变的可能性。但由于受到界面不稳定性现象的影响和当时技术条件所限，未能获得较理想的结果。 1995年Sandia实验室在Saturn装置(I～7MA)上Z-PinchX光功率由过去长期停留在20TW增至了85TW，于是把原来PBFA-II加速器改造用于Z-Pinch研究，使负载电流达到了20MA，并于1997年底获得了X光功率290TW，X光能量1.8MJ，黑腔辐射场温度约155eV的具有里程碑性质的必威体育精装版水平。 ;高功率Z-pinch研究具有重要的需求背景和应用前景。首先，它已成为目前最有效的核爆X射线辐射模拟源，用于X射线效应和材料特性等抗辐射加固方面的研究。其次，高功率Z-pinch是实现惯性约束聚变（ICF）的一种技术途径，用于在实验室中研究核聚变和核武器物理过程。;ANGARA-5-1 Pulsed Power Facility ;;Z箍缩的主要特征;;高功率Z-pinch研究最关键的是如何控制等离子体不稳定性，提高辐射能量、功率、温度和效率。 Z-Pinch等离子体辐射诊断就是通过测量、分析Z-Pinch过程产生的辐射，研究Z-Pinch的发生、发展、崩溃等的物理过程。 研究每个阶段的过程，必须针对该阶段主要的辐射光谱进行多种图象诊断、能谱光谱诊断和辐射强度测量等诊断工作。 ;可见光及紫外光图像诊断;;光学系统;;;软X射线图像诊断;;;;;;;X-ray ps multi-frame system;Typical x-ray ns multi-frame images ;软X射线能谱诊断;;0513-1827原始图像;;Schema of the mica crystal wide-range X-ray spectrograph, l = 2-14 Angstroem;透射光栅软X射线谱仪;;;Measurement of The Soft X-Ray Spectrum;Results obtained on Angara-5-1 Spectrum of single array, by Russia;Results obtained on Angara-5-1 Spectrum of single tungsten array——by CAEP;辐射总功率测量;纯镍用机械方法压制而成的镍薄膜探测器 ;闪烁体＋光电管测量软X射线功率时间谱;;图3：软X射线功率测量系统各部件;4、测量结果与处理;;基础辐射诊断条件 ;纳秒级触发、同步系统 ;纳秒级触发、同步系统;真空系统 ;真空气阻;同步高压电源 ;同步高压电源;系统运行同步控制 ;系统运行同步控制;结语;;高性能CCD摄像机;;X pinch as a X-ray source;L A S E R;RU#4061(40W) (1.5TW, 2.9MA) –79ns ;RU#4062(40W) (1.3TW, 3.2MA) –53ns ;? ;Around Implosion (Single Array);Rebound (Single Array);System Components and Layout ;Single Array(Axial Distribution)