激光聚变靶丸前中期温度演化与熵增特性定量表征技术研究

基本信息
批准号:11805183
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:26.00
负责人:张琛
学科分类:
依托单位:中国工程物理研究院激光聚变研究中心
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:章欢,段晓溪,张惠鸽,王鹏
关键词:
温度演化多参数表征预热效应靶丸熵增冲击波调速
结项摘要

As one of the major approaches towards controllable fusion energy, laser controlled fusion has come to the final stage of high gain ignition. Fuel entropy determines the final compressible state of the capsule and is a key parameter for ignition. Besides consecutive shock waves, capsule preheat sources such as hard X rays, hot electrons and non-local ion transportation can contribute to adiabat or entropy increase. For prevailing studies, Fuel entropy is evaluated only by matching experimental and simulation results on consecutive shock velocities during shock tuning process, which is less sensitive to preheat effects and may therefore underestimate entropy increase. This original research is dedicated for temperature and comprehensive entropy sources, i.e., taking preheat into consideration, during early shock tuning campaigns. It is designed to develop a wide range temperature evaluation technology with high precision which can be adaptable to both preheat and shock wave heat. A multi-parametric characterization on fuel entropy shall be presented through temperature evolution combined with shock velocity history. This technology will provide critical and reliable evaluation on capsule performance at early shock tuning stage. The outcome of the research will expand and be of great value to material property studies under extreme conditions.

作为实现可控聚变能源的主流途径之一,激光聚变研究在国内外都进入到实现高增益点火的冲刺阶段。靶丸材料熵增特性决定靶丸最终的可压缩状态,是影响点火的关键物理参数之一。靶丸熵增源除了冲击波做功熵增外,还有诸如硬x射线、超热电子以及非局域离子传输等预热效应熵增。现阶段,理论上通过多冲击波调速设计控制冲击波熵增,实验上通过数值模拟测量到的冲击波速度历程间接评估熵增,该方法评估预热熵增的灵敏度较低,存在低估熵增的风险。本课题创新性的利用靶丸前中期温度诊断发展综合熵增表征技术,发展适用于预热及冲击波熵增的高精度宽区温度测量技术,再结合多冲击波速度历程测量技术建立靶丸材料熵增多参数表征分析能力,最终对靶丸整形脉冲前中期内爆性能分析提供关键可靠的熵增评估。本课题成果将进一步拓展对极端条件材料物性实验测量能力,在极端条件物性研究具有重要应用价值。

项目摘要

激光惯性约束聚变中,靶丸材料熵增特性决定靶丸最终的可压缩状态,是影响点火的关键物理参数之一。在目前的研究方法中,主要通过多冲击波调速设计控制冲击波熵增,实验上通过评估模拟与测量到的冲击波速度历程之间的差异间接评估熵增。本课题通过发展实验瞬态高温测温技术,对低温预热和高温测温技术进行有效结合,创新性的发展了针对靶丸前中期驱动阶段冲击波调控中的综合熵增表征技术,发展适用于预热及冲击波熵增的高精度宽区温度测量技术,再结合多冲击波速度历程测量技术建立靶丸材料熵增多参数表征分析能力,最终对靶丸整形脉冲前中期内爆性能分析提供关键可靠的熵增评估,为定量的熵增提供了更可靠的多参量评估方法。通过在大型激光装置上开展研究,初步验证了实验方法的有效性。本研究成果将进一步对优化聚变点火设计提供有益帮助,同时,进一步拓展对极端条件材料物性实验测量能力,在极端条件物性研究具有重要应用价值。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
3

路基土水分传感器室内标定方法与影响因素分析

路基土水分传感器室内标定方法与影响因素分析

DOI:10.14188/j.1671-8844.2019-03-007
发表时间:2019
4

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
5

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

特斯拉涡轮机运行性能研究综述

DOI:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.09.006
发表时间:2021

张琛的其他基金

批准号:61806068
批准年份:2018
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61302091
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61502365
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31870802
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:81601145
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20802086
批准年份:2008
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11504294
批准年份:2015
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41501251
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81200663
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81200783
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

温度对激光聚变靶丸内部液氢同位素分布的影响

批准号:59776046
批准年份:1997
负责人:赵永宽
学科分类:E0605
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
2

磁性掺杂的激光聚变靶丸材料研究

批准号:10376030
批准年份:2003
负责人:卢忠远
学科分类:A31
资助金额:30.00
项目类别:联合基金项目
3

激光惯性约束聚变中的微精密塑料靶丸制备技术

批准号:19989501
批准年份:1999
负责人:温树槐
学科分类:A29
资助金额:80.00
项目类别:专项基金项目
4

小丸内靶靶丸产生与优化

批准号:11105200
批准年份:2011
负责人:袁小华
学科分类:A2802
资助金额:32.00
项目类别:青年科学基金项目