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炸药柱面内爆磁通量压缩实验技术研究 被引量：16
1
作者 谷卓伟 罗浩 +6 位作者 张恒第 赵士操 唐小松 仝延锦 宋振飞 赵剑衡 孙承纬 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第17期168-173,共6页
炸药柱面内爆磁通量压缩实验技术(MC-1)是一种原理独特的高能量密度实验技术,它是利用炸药内爆驱动金属套筒压缩其内部磁通量从而实现超高磁场,利用超高磁场可以对其内部的样品实现等熵压缩.由于这项技术具有超高磁场、等熵加载等特点,... 炸药柱面内爆磁通量压缩实验技术(MC-1)是一种原理独特的高能量密度实验技术,它是利用炸药内爆驱动金属套筒压缩其内部磁通量从而实现超高磁场,利用超高磁场可以对其内部的样品实现等熵压缩.由于这项技术具有超高磁场、等熵加载等特点,在材料高压物性、新材料高压合成、及超强磁场下的凝聚态物理等多个领域都具有广阔的应用前景.2011年,中物院流体物理研究所在国内率先开展了这一方面的实验研究工作,研制成功了单级MC-1实验装置,观测到了MC-1实验的典型实验特征,获得了超过430T的动态超强磁场.数值分析表明,利用这项技术可以实现对材料的等熵压缩.这项技术的研究对于我国未来开展极端条件下的凝聚态物理研究具有积极的意义. 展开更多
关键词 柱面内爆 磁通量压缩 等熵压缩 超强磁场
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炸药柱面内爆磁通量压缩超高速同时分幅/扫描摄影技术 被引量：5
2
作者 畅里华 何徽 +9 位作者 温伟峰 谷卓伟 李泽仁 彭其先 王旭 李剑 钱伟新 刘宁文 赵新才 汪伟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期221-226,共6页
叙述了超高速同时分幅/扫描摄影技术在柱面内爆磁能量压缩实验中的研究应用,用自研的国内首台同时分幅/扫描超高速光电摄影系统,拍摄到柱面内爆强磁场压缩过程同一时基、同一空基且具有超高时空分辨的一维和二维清晰图像。成功观察到柱... 叙述了超高速同时分幅/扫描摄影技术在柱面内爆磁能量压缩实验中的研究应用,用自研的国内首台同时分幅/扫描超高速光电摄影系统,拍摄到柱面内爆强磁场压缩过程同一时基、同一空基且具有超高时空分辨的一维和二维清晰图像。成功观察到柱面套筒内爆整个压缩过程,获得了该过程直径随时间变化曲线及压缩速度。实验结果表明,柱面套筒内爆强磁场压缩过程中存在界面不稳定性和不对称性现象,整个过程压缩时间8-10μs,压缩速度3.8-4.5km/s。 展开更多
关键词 柱面内爆 磁通量压缩 高速摄影 同时分幅/扫描光电相机
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柱面内爆磁通量压缩超高速摄影技术研究 被引量：4
3
作者 畅里华 汪伟 +3 位作者 谷卓伟 王旭 温伟峰 尚长水 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期318-322,共5页
炸药柱面内爆磁通量压缩实验技术具有加载压力高、加载过程温升低及样品体积大等特点,在材料高压物性、新材料高压合成及超强磁场下的凝聚态物理等多个领域都具有广阔的应用前景。叙述了超高速摄影技术在柱面内爆磁能量压缩实验中的研... 炸药柱面内爆磁通量压缩实验技术具有加载压力高、加载过程温升低及样品体积大等特点,在材料高压物性、新材料高压合成及超强磁场下的凝聚态物理等多个领域都具有广阔的应用前景。叙述了超高速摄影技术在柱面内爆磁能量压缩实验中的研究应用,用超高速分幅摄影和扫描摄影技术首次拍摄到柱面内爆强磁场压缩过程具有高时空分辨的一维和二维图像,成功观察到柱面套筒内爆整个压缩和反弹过程以及压缩过程中的界面不稳定性现象,获得了该过程的压缩直径随时间连续变化曲线,由此计算出柱面套筒内爆强磁场压缩速度。该实验数据对于炸药柱面内爆磁通量压缩实验技术研究具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 超快光学 柱面内爆 磁通量压缩 超高速摄影 光电分幅相机 转镜分幅/扫描相机
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柱压缩测量辐射不透明度靶的数值模拟 被引量：3
4
作者 许琰 S J Rose 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期585-588,共4页
用数值模拟研究用高功率强激光驱动柱压缩产生温度密度梯度低的高温高密度等离子体的可能性 ,研究了可能获得的高温高密度等离子体状态的范围 ,并估计了此类靶中 Rayleigh-Taylor不稳定性和 Richtmyer-Meshkov不稳定性产生的危害程度。... 用数值模拟研究用高功率强激光驱动柱压缩产生温度密度梯度低的高温高密度等离子体的可能性 ,研究了可能获得的高温高密度等离子体状态的范围 ,并估计了此类靶中 Rayleigh-Taylor不稳定性和 Richtmyer-Meshkov不稳定性产生的危害程度。结果表明柱压缩可以产生比较均匀的等离子体状态 ,可以用于辐射不透明度的实验测量。 展开更多
关键词 柱压缩 辐射不透明度靶 数值模拟 等离子体
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柱形汇聚几何中内爆驱动金属界面不稳定性 被引量：2
5
作者 王涛 汪兵 +4 位作者 林健宇 钟敏 柏劲松 李平 陶钢 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1-12,共12页
采用自研的高保真度爆轰与冲击动力学程序,对柱形汇聚几何中内爆驱动金属材料界面不稳定性的动力学行为,进行了数值模拟研究。结果表明,首次冲击后至约12μs,界面发展以RM(Richtmyer-Meshkov)不稳定性为主;12μs后至冲击波聚心反弹加载... 采用自研的高保真度爆轰与冲击动力学程序,对柱形汇聚几何中内爆驱动金属材料界面不稳定性的动力学行为,进行了数值模拟研究。结果表明,首次冲击后至约12μs,界面发展以RM(Richtmyer-Meshkov)不稳定性为主;12μs后至冲击波聚心反弹加载前,界面聚心运动处于加速减速状态,界面发展由RT (Rayleigh-Taylor)不稳定性主导;冲击波聚心反弹加载后,界面发展又由RM不稳定性主导。另外,还研究了初始条件(初始振幅、初始波长、钢壳初始厚度和几何构型)对柱形内爆驱动金属材料界面不稳定性的影响。结果显示:初始振幅较大时振幅增长也较大;初始波长较小(模数较大)时振幅增长较小,而且存在一个截止波长;钢壳厚度会抑制扰动增长,也存在一个截止厚度;几何汇聚效应会使扰动增长速度更快。 展开更多
关键词 爆轰与冲击动力学 柱形内爆 金属界面不稳定性
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内爆磁通量压缩过程的一维磁流体计算及分析 被引量：2
6
作者 陆禹 谷卓伟 《高压物理学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期419-425,共7页
在一维内爆磁流体力学编码MC11D的基础上,引入了解析形式的状态方程组。利用改造后的编码对样品为铜材料的柱面内爆磁通量压缩实验进行了模拟,得到了样品管内壁的速度历史,材料的p-V关系曲线以及温升曲线。与原编码利用列表式状态方程... 在一维内爆磁流体力学编码MC11D的基础上,引入了解析形式的状态方程组。利用改造后的编码对样品为铜材料的柱面内爆磁通量压缩实验进行了模拟,得到了样品管内壁的速度历史,材料的p-V关系曲线以及温升曲线。与原编码利用列表式状态方程数据库计算的结果比较,由两种状态方程模拟得到的速度曲线符合程度很好,所得p-V曲线的最大相对偏差为6.6%,温升曲线基本吻合,且模拟的速度曲线与实验结果符合较好。通过对MC11D编码的改造,拓展了其应用范围,使其可对未包含于现有列表式状态方程数据库中的材料进行模拟,为实验结果分析及数据处理提供了一种方法。 展开更多
关键词 磁流体力学 准等熵压缩 数值模拟 状态方程 柱面内爆 磁通量压缩
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爆磁准等熵加载下真空管道压缩与通光特性
7
作者 陈光华 张旭平 +4 位作者 谷卓伟 钟敏 周中玉 陆禹 袁帅 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期62-67,共6页
柱面爆磁准等熵加载技术可实现低密度材料的超高压力加载。为获取压缩后样品的光学特性,新提出了一种利用金属真空管道作为光传输通道的真空导光探针结构,以避免加载压力对光测路径的影响。为评估爆磁准等熵加载实验中真空导光探针光学... 柱面爆磁准等熵加载技术可实现低密度材料的超高压力加载。为获取压缩后样品的光学特性,新提出了一种利用金属真空管道作为光传输通道的真空导光探针结构,以避免加载压力对光测路径的影响。为评估爆磁准等熵加载实验中真空导光探针光学诊断通道的闭合性质,对高密度金属真空管道在柱面内爆准等熵加载下的压缩特性和通光特性进行了分析和实验测试。采用单级爆磁加载装置CJ-100开展了水的爆磁准等熵压缩实验,通过对比分析钽管内壁速度测量结果和理论计算结果,发现对于外径3 mm、内径2 mm的真空钽管,当压力约为485 GPa时,钽管内径被压缩至1.28 mm,钽管空腔内的光信号传输以及钽管内光纤和光纤探头的传输通道一直保持畅通,钽管内径被压缩至1.28 mm之后,光信号仍然存在约50 ns。这说明采用由钽等高密度金属材料制成的真空导光管道开展柱面内爆加载下样品的光学特性测量是可行的,为爆磁准等熵加载实验中样品高压光学特性测量提供了新的技术途径。 展开更多
关键词 柱面内爆 爆磁压缩 准等熵加载 真空管道 光传输
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柱面内爆磁通量压缩实验中的磁扩散过程
8
作者 陆禹 肖波 谷卓伟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期85-90,共6页
利用一维磁流体力学程序MC11D,对套筒材料为不锈钢的柱面内爆磁通量压缩实验进行了数值模拟,研究了其中的磁扩散过程。计算结果表明:当套筒空腔中的磁场被压缩到350T左右时,峭面磁扩散波开始形成,磁扩散波的波前从套筒内壁开始以0.75km/... 利用一维磁流体力学程序MC11D,对套筒材料为不锈钢的柱面内爆磁通量压缩实验进行了数值模拟,研究了其中的磁扩散过程。计算结果表明:当套筒空腔中的磁场被压缩到350T左右时,峭面磁扩散波开始形成,磁扩散波的波前从套筒内壁开始以0.75km/s的平均速度向外快速推进,给磁场的压缩带来了不利影响;随着套筒内壁温度迅速升高,内壁附近会形成一个电阻率仅有0.3mΩ·cm左右的等离子体保护层,又极大地减缓了空腔磁场向套筒中扩散的速度。在磁压缩过程中,峭面磁扩散波和等离子体层对于空腔磁场的扩散起着相反的作用,两者在发展的过程中相互竞争,在不同的阶段分别起着主导作用。 展开更多
关键词 流体力学 柱面内爆 磁通量压缩 准等熵压缩 非线性磁扩散 峭面波
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柱面内爆驱动金属界面不稳定性的数值模拟研究 被引量：9
9
作者 刘军 冯其京 周海兵 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第15期302-307,共6页
对柱面爆轰驱动内壁刻有正弦扰动的金属钢壳与内部硅橡胶界面产生不稳定性问题进行数值模拟,计算结果与实验结果定性符合.与不考虑金属强度情况对比分析认为,未熔化状态下金属强度对不稳定性具有较强抑制作用,在某些加载条件下会使扰动... 对柱面爆轰驱动内壁刻有正弦扰动的金属钢壳与内部硅橡胶界面产生不稳定性问题进行数值模拟,计算结果与实验结果定性符合.与不考虑金属强度情况对比分析认为,未熔化状态下金属强度对不稳定性具有较强抑制作用,在某些加载条件下会使扰动增长率随扰动模数增加而减小.之后,对强度因素影响下内爆压缩驱动金属不稳定性问题的扰动发展规律进行了总结.在聚心反射波到达壳体之前,造成初始界面反转的RM不稳定性起主导作用,随着扰动模数增加扰动由呈近似线性发展到基本不发展变化,基本不变化后的扰动振幅也随模数增加而减小.聚心反射波作用到壳体内界面后,减速RT不稳定性作用明显增强,与强度等因素共同作用造成扰动呈明显非线性发展.无论是前期RM不稳定性主导阶段还是之后以减速RT不稳定性为主的扰动发展阶段,强度因素均能造成未熔化状态下金属不稳定性截止波长存在. 展开更多
关键词 金属不稳定性 柱面内爆 强度 扰动模数
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