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HNS-Ⅳ基PBX的冲击起爆点火增长模型参数

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含能材料 2024年

作者：赵雅琦杨沙曹威郭伟宋清官段英良黄兵韩勇中国工程物理研究院安全弹药研究中心中国工程物理研究院化工材料研究所

为了获得HNS-Ⅳ(Ⅳ型六硝基菧)基高聚物粘结炸药的冲击起爆点火增长模型参数,采用炸药平面波加载冲击波的方法,冲击波经隔板衰减后作用到被测炸药上,使用光学多普勒测速技术获得被测炸药与LiF窗口的界面粒子速度曲线。一发试验的隔板上... 详细信息

为了获得HNS-Ⅳ(Ⅳ型六硝基菧)基高聚物粘结炸药的冲击起爆点火增长模型参数,采用炸药平面波加载冲击波的方法,冲击波经隔板衰减后作用到被测炸药上,使用光学多普勒测速技术获得被测炸药与LiF窗口的界面粒子速度曲线。一发试验的隔板上可同时放置多发不同厚度药片,通过调整隔板厚度改变输入压力,可以获得界面粒子速度的增长过程。同时,基于反向撞击法获得了被测炸药的未反应冲击绝热线,基于直径10mm圆筒试验获得了圆筒膨胀速度时间曲线,采用遗传算法拟合试验结果分别获得了未反应炸药和爆轰产物JWL状态方程参数。最后,采用点火增长模型对不同厚度炸药与LiF窗口的界面粒子速度曲线进行了拟合。结果表明,未反应炸药和爆轰产物状态方程参数曲线拟合相关性较高,获得的点火增长模型参数很好地模拟了冲击起爆试验结果,可以满足起爆传爆序列设计需要。

关键词：高聚物粘结炸药(PBX) 冲击起爆点火增长 HNS-Ⅳ 状态方程

高带宽压电片变形镜的动力学仿真与优化方法研究

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工程设计学报 2024年第1期31卷 130-136页

作者：杨开科罗俊鹏马文静耿远超王德恩袁强中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

为进一步提高压电波前校正器的响应速度和轻量化程度,对面向高动态形状控制的压电片变形镜的动力学仿真与优化方法进行了研究。首先,基于压电片变形镜的参数化有限元模型,提出了高效、高精度的电-力耦合动力学仿真分析方法。然后,通过... 详细信息

为进一步提高压电波前校正器的响应速度和轻量化程度,对面向高动态形状控制的压电片变形镜的动力学仿真与优化方法进行了研究。首先,基于压电片变形镜的参数化有限元模型,提出了高效、高精度的电-力耦合动力学仿真分析方法。然后,通过正交遍历多维设计参数(光学反射镜与压电陶瓷的材料类型、几何尺寸和固定方式等),探究了不同参数对压电片变形镜动态形状控制性能的影响规律。最后,优化得到具有预期响应带宽和驱动位移性能的压电片变形镜设计方案,并通过制备压电片变形镜的原理样件来验证其性能。实验结果表明,所研制的压电片变形镜的固有频率和镜面驱动位移幅值符合预期,验证了所提出的动力学仿真与优化方法的有效性,这可为高带宽压电片变形镜的高效研制提供科学的理论方法。

关键词：高带宽压电片变形镜电-力耦合动力学仿真正交遍历多维设计参数

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颠覆性技术多元投入机制研究

中国科学院院刊 2024年第5期39卷 917-932页

作者：展咪咪彭现科曹晓阳胡晓棉中国工程科技创新战略研究院北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

颠覆性技术是推动人类发展和产业变革的关键力量,世界各国都高度重视,纷纷进行相关战略规划和部署,期望占领技术创新的制高点。作为资源集聚的有效方式,颠覆性技术多元投入机制的构建逐渐上升为国家的战略需求,相关研究也日益得到国家... 详细信息

颠覆性技术是推动人类发展和产业变革的关键力量,世界各国都高度重视,纷纷进行相关战略规划和部署,期望占领技术创新的制高点。作为资源集聚的有效方式,颠覆性技术多元投入机制的构建逐渐上升为国家的战略需求,相关研究也日益得到国家的重视。文章首次以创新过程视角开展颠覆性技术多元投入机制研究。从创新理论出发,深入创新过程,系统分析了技术成长特性,明确了颠覆性技术多元投入机制内涵,并以案例研究为支撑,解析投入实践,总结投入模式,链接创新机理,实现了从创新机理到创新实践的颠覆性技术多元投入机制的系统构建。

关键词：颠覆性技术颠覆性创新多元投入机制

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基于圆弧刀补偿加工的平面调制切削技术研究

四川大学学报（自然科学版） 2024年第2期61卷 121-126页

作者：童维超蒋柏斌吴小军李国黄燕华张春雨马小军中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳621900

针对尖刀加工的平面调制微结构表面质量差以及尖刀顶部尖角易磨损的现象,本文系统分析了尖刀在加工平面调制结构时轮廓误差的形成机理,发现了尖刀加工调制表面的轮廓误差大且存在难以补偿的特性,调制结构的轮廓误差与刀尖宽度成正比,与... 详细信息

针对尖刀加工的平面调制微结构表面质量差以及尖刀顶部尖角易磨损的现象,本文系统分析了尖刀在加工平面调制结构时轮廓误差的形成机理,发现了尖刀加工调制表面的轮廓误差大且存在难以补偿的特性,调制结构的轮廓误差与刀尖宽度成正比,与调制的周幅比值(λ/a)成反比.为此,本文提出了采用圆弧刀具结合刀具半径补偿方法以降低平面调制样品轮廓误差的技术方案.实验结果表明,采用圆弧刀结合刀具补偿方法对平面调制结构的轮廓精度提升具有显著作用,相比于尖刀切削,圆弧刀补偿加工的一维调制样品获得了更高的表面质量和轮廓精度.针对幅值a=4μm,周期λ=60μm的平面调制样品,采用圆弧刀补偿加工方案,调制样品的表面粗糙度Ra值由59.66 nm降至21 nm,轮廓误差精度提高了约20%.

关键词：平面调制结构轮廓误差周幅比值(λ/a) 圆弧刀半径补偿表面粗糙度

基于激光等离子体产生的轫致辐射源实现同核异能素^(152m)Eu的高效激发

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核技术 2024年第3期47卷 93-101页

作者：罗凯军樊文茹袁赟齐伟张景丽张晓辉邓志刚罗文南华大学核科学技术学院衡阳421001 中国工程物理研究院激光聚变研究中心绵阳621900

同核异能素在宇宙元素合成中发挥着重要作用,并且在控制核能释放方面有潜在的应用。其中,铕(Eu)在现实中有重要的研究意义,例如152Eu被用来做放射性实验的标准源,并且其同核异能态^(152m1)Eu有73%的概率发生β-衰变产生天体p核素钆(^(15... 详细信息

同核异能素在宇宙元素合成中发挥着重要作用,并且在控制核能释放方面有潜在的应用。其中,铕(Eu)在现实中有重要的研究意义,例如152Eu被用来做放射性实验的标准源,并且其同核异能态^(152m1)Eu有73%的概率发生β-衰变产生天体p核素钆(^(152)Gd),因此^(152m1)Eu是产生天体p核素^(152)Gd过程中的重要核素。在本工作中,基于激光等离子体产生的轫致辐射源,我们在实验上实现了^(152m1)Eu(45.6 keV,T_(1/2)=9.31 h)的高效激发,其产额能达到8×10^(4)个粒子/发。此外,进一步通过Geant4-GENBOD程序数值模拟了^(152m1,m2)Eu的产额、产生时间以及峰值激发效率随电子温度的演化情况。研究发现,在入射电子电荷量固定为17.6 nC,且当电子温度达到15 MeV时,^(152m1)Eu和^(152m2)Eu的产额趋于饱和,分别为8×10^(6)和2×10^(5)个粒子/发;^(152m1)Eu和^(152m2)Eu的峰值激发效率分别有望达到约10^(17)和10^(16)个粒子/s,其中^(152m1)Eu和^(152m2)Eu的脉宽几乎不变,均为32 ps。超短超强激光技术能够极大提高同核异能素的激发效率,这将为研究宇宙元素合成问题以及控制核能释放应用研究提供一个重要的研究途径。

关键词：同核异能素^(152m)Eu 激光等离子体轫致辐射源 (γ,n)反应峰值激发效率

打赢新兴领域关键核心技术攻坚战——基于“863”计划相关项目的启示

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中国科学院院刊 2024年第5期39卷 907-916页

作者：白光祖李莉孟鸿飞王强曹晓阳刘安蓉程博展咪咪李静崔磊磊杜祥琬中国科学院西北生态环境资源研究院兰州730000 中国工程科技创新战略研究院北京100088 中国工程物理研究院绵阳510700 中国科学院计算机网络信息中心北京100083 中国工程院北京100088

新兴科技领域已成为当今大国战略博弈的主要战场,关键核心技术已成为塑造国际竞争优势的国之重器。文章在国家战略视角下深刻认识打赢新兴领域关键核心技术攻坚战的重大意义基础上,从“863”计划的实施背景与现实比较入手,系统归纳了有... 详细信息

新兴科技领域已成为当今大国战略博弈的主要战场,关键核心技术已成为塑造国际竞争优势的国之重器。文章在国家战略视角下深刻认识打赢新兴领域关键核心技术攻坚战的重大意义基础上,从“863”计划的实施背景与现实比较入手,系统归纳了有关项目开展新兴领域关键核心技术攻关的宝贵经验,基于此提出了新型举国体制下打赢新兴领域关键核心技术攻坚战的思考与建议。

关键词：新兴领域关键核心技术 863计划

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TC11钛合金动态热塑互动行为研究

爆炸与冲击 2024年第5期44卷 88-98页

作者：陈军红尹标徐伟芳张方举谢若泽中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999

利用分离式霍普金森压杆对TC11钛合金平板帽形试样进行动态加载,基于高频红外点阵测温技术捕捉了剪切区温升随加载时间变化的历程,结合热传导理论分析和动态剪切数值模拟,分析了动态剪切过程中剪切区温升随时间和空间的分布规律。研究... 详细信息

利用分离式霍普金森压杆对TC11钛合金平板帽形试样进行动态加载,基于高频红外点阵测温技术捕捉了剪切区温升随加载时间变化的历程,结合热传导理论分析和动态剪切数值模拟,分析了动态剪切过程中剪切区温升随时间和空间的分布规律。研究结果表明,在动态剪切加载下,TC11钛合金表现出脆性的变形行为,剪切区最高温升为430℃,且在实验所覆盖的加载速率范围内,加载速率对动态剪切温升影响不明显;显著的温升主要集中在剪切区中心附近100μm量级区域内,温升区具有高度局部化的特征,且剪切区维持较高温度所持续的时间在10μs量级。理论研究和数值模拟发现,动态加载下剪切区内最高温度可达751℃,剪切区温度时空分布规律与实验结果保持一致。实验和数值模拟结果均显示,剪切区最高温升发生在材料断裂时刻,表明剪切区显著温升应来源于剪切变形造成的应变高度集中发展。

关键词：动态剪切钛合金温升热传导分离式霍普金森压杆

溶胶凝胶法合成Ti–Fe复合物及其铀(VI)吸附性能

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硅酸盐学报 2024年

作者：丁玲张帅郑博文党振华张林中国工程物理研究院激光聚变研究中心靶材科学与制造研究室

TiO2基材料以其优异的化学稳定性、光稳定性、无毒性、低成本等优点被广泛应用于铀吸附。虽然以TiO2基材料在铀吸附领域有一定的研究，但其铀吸附性能仍不理想。为了提高TiO2基材料对铀(VI)的吸附能力，本工作采用溶胶凝胶法制备了掺杂... 详细信息

TiO2基材料以其优异的化学稳定性、光稳定性、无毒性、低成本等优点被广泛应用于铀吸附。虽然以TiO2基材料在铀吸附领域有一定的研究，但其铀吸附性能仍不理想。为了提高TiO2基材料对铀(VI)的吸附能力，本工作采用溶胶凝胶法制备了掺杂铁的纳米TiO2材料(Ti–Fe复合物)，并将其用于废水中铀(VI)的分离。Ti–Fe复合物对铀(VI)的吸附效率在60min内达到平衡，吸附效率为94.5%，最大吸附容量为672.9 mg/g。等温模型和动力学模型表明，Ti–Fe复合物对铀(VI)的吸附为单层均匀的化学吸附。通过XPS分析了铀(VI)与Ti–Fe复合物的相互作用机理，主要包括氧空位填充、氧化还原作用和球内表面络合作用。Ti–Fe复合物有望应用于处置实际含铀(VI)废水。

关键词：钛–铁复合物吸附铀(VI) 机理

强度调制宽带激光对受激拉曼散射动理学爆发的抑制

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物理学报 2024年第5期73卷 228-236页

作者：刘庆康张旭蔡洪波张恩浩高妍琦朱少平北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国工程物理研究院研究生院北京100088 北京计算科学研究中心北京100088 上海激光等离子体研究所上海201899

激光等离子体不稳定性是困扰惯性约束聚变的难题之一.宽带激光作为抑制激光等离子体不稳定性的有效手段,近年来受到广泛关注.然而,宽带激光在动理学区域驱动的受激拉曼散射等高频不稳定性存在非线性爆发,使抑制效果不及预期.本文提出一... 详细信息

激光等离子体不稳定性是困扰惯性约束聚变的难题之一.宽带激光作为抑制激光等离子体不稳定性的有效手段,近年来受到广泛关注.然而,宽带激光在动理学区域驱动的受激拉曼散射等高频不稳定性存在非线性爆发,使抑制效果不及预期.本文提出一种外加强度调制的宽带激光模型.通过选择适当的强度调制包络,能够打断背散光在强脉冲中的放大过程,降低高强度脉冲诱发剧烈爆发的概率,并大幅减少背散光份额和热电子产额.数值模拟表明,强度调制激光对受激拉曼散射具有较好的抑制能力.对于平均功率为1.0×10^(15)W/cm^(2),带宽为0.6%的二倍频宽带激光,使用强度调制技术后,反射率下降了1个数量级,20 keV以上热电子能量份额也由7.34%下降至0.31%.上述研究证实了使用强度调制宽带激光抑制高频不稳定性的可行性,并有望为后续宽带激光驱动聚变实验设计提供参考.

关键词：惯性约束聚变动理学效应宽带激光受激拉曼散射