強(qiáng)激光誘導(dǎo)材料產(chǎn)生電磁脈沖診斷及其機(jī)制研究.pdf

1、探索核聚變過程中的反應(yīng)機(jī)理和豐富的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)核能技術(shù)發(fā)展有著巨大推動(dòng)作用。強(qiáng)激光脈沖與金屬材料相互作用能夠產(chǎn)生極其強(qiáng)烈的電磁輻射，對(duì)電子系統(tǒng)和診斷設(shè)備會(huì)造成很明顯的影響，因此探討它們的產(chǎn)生機(jī)制和物理規(guī)律就非常必要。研究各種電磁輻射的產(chǎn)生機(jī)制及其性質(zhì)具有非常重要的科學(xué)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值，這將大大增進(jìn)人們對(duì)相關(guān)物理過程的深入理解，推動(dòng)諸如慣性約束聚變、強(qiáng)場(chǎng)物理和實(shí)驗(yàn)室天體物理等許多領(lǐng)域的快速發(fā)展。
　　本文自行設(shè)計(jì)制作兩個(gè)用于強(qiáng)激光靶耦合

2、診斷的時(shí)域脈沖天線：盤錐天線和環(huán)形磁天線，對(duì)設(shè)計(jì)制作的天線進(jìn)行模擬仿真和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定，并對(duì)比分析了仿真和標(biāo)定結(jié)果的三維增益方向圖、E面增益方向圖、天線效率等各項(xiàng)主要參數(shù)。結(jié)果顯示自行設(shè)計(jì)的盤錐天線和環(huán)形磁天線隨著頻率的增加，增益變化比較穩(wěn)定，束縛性較好，具有良好的穩(wěn)定性和全向性，能夠接收各個(gè)方向的電磁脈沖信號(hào)，并且波束較寬。利用盤錐天線和環(huán)形磁天線分別對(duì)神光III原型高功率激光裝置靶室外部和內(nèi)部的電磁輻射進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，對(duì)激光裝置實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地內(nèi)

3、0.1 GHz～5 GHz頻段的電磁輻射強(qiáng)度和頻譜進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)量和評(píng)估，獲取時(shí)域和頻域信息。在本文進(jìn)行的激光靶耦合實(shí)驗(yàn)過程中，由于密閉靶室的原因，電磁脈沖不斷反射，導(dǎo)致產(chǎn)生電磁脈沖持續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于激光靶的耦合作用時(shí)間，在靶室外測(cè)得電磁脈沖的場(chǎng)強(qiáng)高達(dá)610 V/m，靶室內(nèi)部測(cè)得的電磁脈沖的場(chǎng)強(qiáng)峰值高達(dá)7200 V/m。長(zhǎng)脈沖強(qiáng)激光與金屬靶相互作用產(chǎn)生電磁輻射的過程中，偶極輻射是輻射電磁波的主要機(jī)制之一。影響電磁輻射強(qiáng)度的因素有激光能量，激