激光微加工技术在惯性约束聚变研究中的应用

介绍了激光微加工技术的发展及应用概况,重点阐述了利用激光微加工技术制备惯性约束聚变研究中X光成像所用针孔、针孔阵列、狭缝及靶元件的实例,分析了影响加工质量的相关因素,提出了进一步拓展该项应用技术的方向。     

我国激光惯性约束聚变实验研究进展

介绍国内自2000年以来的激光惯性聚变（inertial confrnementfusion,ICF）实验研究进展,主要内容为神光Ⅱ激光装置上的实验,也对刚建成不久的神光III原型装置上的实验作简要介绍。在神光Ⅱ激光装置上开展了多项的物理实验研究,进行了系列综合和分解实验,获得的主要实验技术指标为：黑腔峰值辐射温度超过二百万度;辐射驱动DT聚变中子产额达10^8和辐射驱动压缩DD燃料密度超过10倍液氘密度;辐射不透明的样品温度接近100eV。在神光Ⅱ装置上得到这些结果表明国内在惯性约束聚变研究方面取得了显著的进步。随着神光Ⅲ原型装置建造的完成,2007年在该装置上进行了首轮物理实验,开展了黑腔物理和辐射内爆物理实验,首轮实验的成功说明神光Ⅲ原型装置已具备实验能力。     

辐射在低密度介质中传输的实验

利用激光能量为 2000 J、脉宽为 1 ns、三倍频的8束的神光Ⅱ激光装置, 将8束激光注入金柱腔, 产生峰值辐射温度约140 eV的辐射场, 用来驱动密度为50 mg/cm³的CH泡沫(C₆H₁₂)和掺铜CH泡沫(铜原子比为2.14%, C₆H₁₂Cu_0.394)样品柱, 研究辐射在泡沫中的超声速传输问题. 利用三色谱仪在同一发实验中获得了双能道(210 和 840 eV)光子在泡沫中的传输时间, 采用透射光栅谱仪测量辐射穿过泡沫材料的透过谱, 由透过谱能得到光学厚度. 实验结果表明, 不同能区的光子因辐射不透明度不同使得在介质中的传播时间不同, CH泡沫中的 210 eV能道的光子快于 840 eV能道光子传出泡沫样品, 而在掺铜CH泡沫中则相反. 在CH泡沫中的光学厚度小于1, 在CH泡沫中掺少量铜掺使光学厚度超过1.