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丝阵负载Z箍缩早期过程的研究

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石桓通, 邹晓兵, 朱鑫磊, 赵屾, 王新新. 2018: 丝阵负载Z箍缩早期过程的研究, 强激光与粒子束, 30(8): 97-105. doi: 10.11884/HPLPB201830.170320
引用本文: 石桓通, 邹晓兵, 朱鑫磊, 赵屾, 王新新. 2018: 丝阵负载Z箍缩早期过程的研究, 强激光与粒子束, 30(8): 97-105. doi: 10.11884/HPLPB201830.170320
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Shi Huantong, Zou Xiaobing, Zhu Xinlen, Zhao Shen, Wang Xinxin. 2018: Research on early stages of wire array Z-pinch, High Power Lase and Particle Beams, 30(8): 97-105. doi: 10.11884/HPLPB201830.170320
Citation: Shi Huantong, Zou Xiaobing, Zhu Xinlen, Zhao Shen, Wang Xinxin. 2018: Research on early stages of wire array Z-pinch, High Power Lase and Particle Beams, 30(8): 97-105. doi: 10.11884/HPLPB201830.170320
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丝阵负载Z箍缩早期过程的研究

  • 清华大学 电机系,北京,100084

Research on early stages of wire array Z-pinch

  • 摘要: 利用X箍缩等离子体产生的μm级、亚ns脉冲X射线点源对双丝电爆炸过程进行了X射线背光照相,结果表明:真空环境下爆炸丝通常形成"核冕"结构,即高密度丝核表面围绕着低密度冕等离子体;随后在全局磁场驱动下,冕层将被连续剥离并向轴线汇聚,形成"先驱等离子体",大大降低丝阵的内爆品质.针对上述问题,进一步对实现"无核丝爆"(提高丝核沉积能量实现金属丝的均匀汽化)的方法进行了研究.实验结果表明:提高驱动电流上升率以及在金属丝表面构造正向径向电场均有利于丝核沉积能量的提高.结合上述两种方法,提出了阴极串联闪络开关的电极构型,大幅度提高了丝核沉积能量:正负极性驱动电流下比能量分别提高到原来的2倍(从5.7 eV/atom到13 eV/atom)和3.5倍(3.4 eV/atom到12 eV/atom),均超过了钨丝汽化能(8.8 eV/atom),且激光干涉图像表明爆炸产物具有很高的汽化率,即实现了"无核丝爆".
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出版历程
  • 刊出日期:  2018-08-30

丝阵负载Z箍缩早期过程的研究

  • 清华大学 电机系,北京,100084

摘要: 利用X箍缩等离子体产生的μm级、亚ns脉冲X射线点源对双丝电爆炸过程进行了X射线背光照相,结果表明:真空环境下爆炸丝通常形成"核冕"结构,即高密度丝核表面围绕着低密度冕等离子体;随后在全局磁场驱动下,冕层将被连续剥离并向轴线汇聚,形成"先驱等离子体",大大降低丝阵的内爆品质.针对上述问题,进一步对实现"无核丝爆"(提高丝核沉积能量实现金属丝的均匀汽化)的方法进行了研究.实验结果表明:提高驱动电流上升率以及在金属丝表面构造正向径向电场均有利于丝核沉积能量的提高.结合上述两种方法,提出了阴极串联闪络开关的电极构型,大幅度提高了丝核沉积能量:正负极性驱动电流下比能量分别提高到原来的2倍(从5.7 eV/atom到13 eV/atom)和3.5倍(3.4 eV/atom到12 eV/atom),均超过了钨丝汽化能(8.8 eV/atom),且激光干涉图像表明爆炸产物具有很高的汽化率,即实现了"无核丝爆".

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