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3.2暋DT冰分层

根据N点火靶中的燃料主要IF点火物理设计,

由靶丸中一层7该冰层必5m厚的DT冰层组成,毺须厚度均匀,在50m—1mm的空间尺度内满足粗毺糙度小于0.曲线,没有体8m的能量谱密度(PSD)毺积超过1.在内表面的孔隙总体积小5m3的空穴,毺[4]于0.2%2.采用A在u作为激光-X射线转换柱腔材料.装置上进行的实验及理论模拟表明,在AOmeaug中掺入高Z元素可以减少X射线渗透进入柱腔壁射线转换效率.根据计算结果,采用贫铀(可以DU)[28],采用A由于在uDU和Dy等金属的混合材料,造成的能量损失,从而有效地改善柱腔的激光-X[7]降低17%左右的能量损失2.NIF最初的物理设计已开发出红外加热、快速冷冻、T冰毬分层等多项D层均匀化技术,其中只有毬分层技术可以较好地满

[5]足N该技术是利用氚的毬衰IF点火靶设计要求2.在美国,冷冻靶的研究历史已有3目前0多年.其结构如下:最内层是厚度小Au的交替多层柱腔.于0.中间层是DU和A5m的Au保护层;u交替的毺实验过程中发现DU的氧化严重,因此改为DU和

变释放一个平均能量为6这种电子在keV的电子,

固体D因此能量可以T冰中的自由程只有2—3m,毺局域沉积并均匀加热D在一个球形对称的靶T冰.丸表面,由于毬加热引起的径向温度梯度导致较厚

DT冰会最终形成均匀的厚度分布.DT冰层的表面粗糙度定量分析采用X射线相

衬成像技术(适用于不透明Be靶丸和透明CH靶

丸)和可见光阴影成像技术(只适用于透明CH靶

丸).NIF点火设计要求DT冰层温度低于三相点温

一般的冷冻D首先在靶丸T冰层的制备方案如下:

缓慢升温融化DT冰至只留下100—200m大小的毺“;/晶核暠然后以低于1mKmin的速率降温到三相

点之下1.恒温形成均匀D实验表明:均5K,T冰层.匀的D但随着温度T冰层可以在三相点附近形成,

或更低时,这种粗糙化现象会减少,但同时产生较多

宽度为4超过了点火靶设计允许的范15m,5m,毺毺围.为此提出了一种“迅速冷却暠的方案,即首先缓慢26]不连续的晶界特征[这些晶界的典型深度为.“鸡尾酒暠层,总厚度不小于7由7m,5at%的DU毺和2为了保证对通过柱腔传播的5at%的Au组成.辐射波而言组成是均匀的,每一层的厚度必须足够小(根据组成确定DU层厚度为30nm,Au层厚度;为8.最外层是约3同时2nm)0m厚的Au支撑层,毺/“鸡尾酒暠柱腔制备主要涉及芯轴制备、DUAu“鸡尾酒暠材料涂层的制备、二次加工和芯轴腐蚀等四个过程,具体工艺流程如图4所示.为柱腔提供结构强度和DU的腐蚀防护.部分的D沉积在温度较低、较薄的区域.T冰升华,如果靶丸表面刚好处于D之下,T三相点(19.79K)度1.以满足点火物理实验对D5K,T蒸气的需要.内充入D将其冷冻至凝固点1接着T液体,K以下;/的降低,冰层均匀性变差.当降温速率在1mKmin图4暋“鸡尾酒暠柱腔制备工艺流程

降温至低于三相点0.然后在5—225K,5s内将温度

降至三相点之下1.目前的研究主要集中于确定5K.最佳的冷却方案,以保证在达到所需温度之前不出

现超过允许范围的缺陷.另外,靶丸的迅速冷却依赖

于整个冷冻靶系统(包括柱腔)靶丸温度与柱腔温.度的时间延迟也需要实验进行详细研究.,然后依次磁控溅射2电镀320nm,m的Cum的毺毺,电镀0.由于芯轴是整Au2—0.5m的Au保护层.毺因此电镀过程的电流密度等参数必须仔细选择,以优化芯轴的表面质量与热传导率等.石车床加工至所需尺寸,表面均方根粗糙度好于“,鸡尾酒暠柱腔的芯轴基底材料为A采用金刚l个柱腔制备的基础,对柱腔质量有非常关键的影响,3.3暋柱腔