用激光干涉法制备平面调制靶的表面起伏图形

表面起伏靶是惯性约束聚变（ＩＣＦ）分解实验中的重要实验用靶。采用激光干涉方法制备初始微扰振幅和波长分别在几和几十微米范围内的正弦调制形状，摸索了相应的工艺条件和工艺过程。用台阶仪及光学显微轮廓仪观测微加工后的形貌。探讨了调制波长的精确控制与干涉工艺之间的关系，并用电镀工艺转移图形得到用于压制的模具。     

用SPDT技术制备正弦调制靶的表面起伏图形

正弦调制靶是瑞利-泰勒(Rayleigh-Taylor,R-T)不稳定性研究的重要实验用靶.从国内外实验用靶的需求出发,采用金刚石车削技术,在紫铜表面完成了振幅为10 um、波长为100 um等一系列正弦曲线的加工.采用直线插补原理编制数控加工程序,利用超精密金刚石车床,设计了合理的加工工艺过程,分析了对正弦曲线轮廓加工及测量的主要影响因素及误差,通过Form Talysurf series 2型触针式轮廓仪对正弦曲线轮廓进行测量.结果表明:正弦曲线轮廓平滑,波长和振幅数值上与理论值基本相同.通过SPDT技术制备的正弦曲线图形基本满足R-T不稳定性实验需求.     

二维正弦调制靶的图形转移研究

根据惯性约束聚变分解实验的要求,通过激光干涉法在光刻胶表面制备正弦起伏图形,结合电镀图形转移工艺,获得了波长20－100μm、振幅0．2－3．5μm的一系列Ni基图形转移模板,并进一步将正弦起伏图形转移到聚苯乙烯薄膜表面,制备出聚苯乙烯二维调制箔靶。研究了图形的精确转移工艺,特别是深振幅样品的脱模工艺,对工艺参数的优化进行了讨论。采用台阶仪和原子力显微镜监控图形转移过程,比较了光刻胶表面图形和一次、二次电镀转移图形以及转移到聚苯乙烯薄膜上图形的形貌,测定了图形转移过程中的深度变化。     

ICF分解实验中的平面调制靶和薄膜靶的研制

本工作研制了用于惯性约束聚变ICF分解实验模拟聚变靶丸表面粗糙度和驱动激光空间不均匀性对R—T不稳定性作用的平面调制靶和平面薄膜靶。以激光干涉法结合图形转移工艺获得波长20～100μm、振幅0．0～4．0μm的正弦调制图形的模板,再将调制图形转移至溴代聚苯乙烯薄膜表面,制备出ICF实验用溴代聚苯乙烯平面调制箔靶;以半导体工艺结合自截止腐蚀工艺制得厚度4μm左右的自支撑Si平面薄膜靶。Si膜的表面粗糙度为几十纳米。对所研制的两种靶型的参数进行了测量。     

埋点靶制备工艺研究

研究了激光惯性约束聚变（ICF）实验中一种基础基准靶埋点靶的制备工艺过程。埋点靶的制备过程主要包括CH膜的制备、埋点的定位和埋占材料的制备。其中,CH薄膜的制备及其性质是制备埋点靶的关键工艺环节。最后给出了埋点靶的制备工艺流程。     

整体式空腔靶制备工艺

空腔靶是惯性约束聚变（ＩＣＦ）研究中间接驱动靶的主要靶型之一,它由精密车削微加工工艺的结合电镀工艺完成。     

激光平面金靶耦合物理及其规律的研究

激光靶耦合物理是激光聚变的重要组成部分。利用“LTX-1”程序较全面地研究了激光平面金靶耦合问题,弄清了激光产生X光的物理过程,发射机制,以及有关的数值定标规律,所得结果与国外发表的数据基本一致。给出了一些解析结果,并与数值计算作了比较。     

聚苯乙烯/Al双介质调制靶的研制

介绍了用于流体力学不稳定性实验的聚苯乙烯（CH）/Al双介质调制靶的制备方法。采用激光微加工工艺在50 μm厚Al箔表面制备了调制周期为55 μm、峰谷差为4.7 μm的调制图形;采用旋涂工艺在Al箔表面制备了20 μm厚CH薄膜,经过后期的微切割、微装配工艺,得到了宽度为200 μm、总厚度为70 μm的CH/Al双介质调制靶。该靶型于2010年在“神光-Ⅱ”激光装置中进行了流体力学不稳定性实验。     

扫描电子显微像测量靶丸表面形貌

介绍了用扫描电子显微镜监测靶丸４π表面形貌的方法,为此研制了对惯性约束聚变靶丸４π搓动的扫描电子显微镜样品台,对靶丸的旋转精度为２μｍ,它提供了观察靶丸缺陷的最佳方法,可为惯性约束束聚变实验精选靶丸。     

惯性约束聚变用合金薄膜靶制备方法

阐述了与制备惯性约束聚变（ICF）用合金薄膜靶有关的理论和方法,讨论了ICF合金薄膜靶制备中存在的问题与解决方案。对制备方法的选择、组成合金薄膜的性质与结构和成分分布的关系进行了分析及讨论。     

扫描电子显微镜测量靶丸表面形貌

介绍了用扫描电子显微镜监测靶丸４π表面形貌的方法。为此研制了对惯性约束聚变靶丸４π搓动的扫描电子显微镜样品台,对靶丸的旋转精度为２ μｍ 。它提供了观察靶丸缺陷的最佳方法,可为惯性约束聚变实验精选靶丸。     

整体式空腔Cu靶的化学镀制备工艺

对整体式空腔 Cu 靶的化学镀制备工艺和靶表面抗腐蚀处理进行了研究。选用有机玻璃(PMMA)作芯铀,对芯轴表面活化处理,在芯轴表面化学镀 Cu,再用苯骈三氮唑(C6H5N3)溶液钝化处理Cu靶表面,溶蚀芯轴,最终获得整体式空腔 Cu靶。该法工艺简单,制备费用较低,对惯性约束聚变研究所需其它金属或合金空腔靶的制备具有较高的参考价值。     

激光烧蚀R-T不稳定性研究中的双模式CH平面调制靶制备

为研究同一次激光驱动下初始扰动幅值不同时瑞利-泰勒（Rayleigh-Taylor,R-T）不稳定性非线性演化的差别,采用单点金刚石车削技术,以太空铝合金为材料加工了两侧具有不同扰动幅度的模板。然后利用旋转涂覆工艺将模板表面的扰动图形转移至CH薄膜表面,制得了双模式CH平面调制靶。通过QC-5000型光学显微镜、alpha-step 500型台阶仪、NT1100型白光干涉仪等对铝合金模板及CH平面调制靶的周期、振幅等参数进行测量。结果表明：模板和CH平面调制靶的两侧均具有不同的扰动图形;两侧扰动的波长相同,均为54 μm左右,但振幅不同,分别为4.8 μm和1.9 μm;两侧扰动的平衡位置在同一水平面,调制图形的各项参数与设计值基本一致,模板表面的扰动图形成功地转移到了CH薄膜表面,获得了满足R-T不稳定性实验需求的双模CH平面调制靶。     

惯性约束聚变用合金薄膜靶制备方法

阐述了与制备惯性约束聚变(ICF)用合金薄膜靶有关的理论和方法,讨论了ICF合金薄膜靶制备中存在的问题与解决方案.对制备方法的选择、组成合金薄膜的性质与结构和成分分布的关系进行了分析及讨论.     

8-羟基喹啉铝/酞菁/聚苯乙烯平面靶的激光烧蚀特性

新型高效靶丸结构设计中,内爆靶表面引入某些有机双层薄膜结构可使部分能量沿薄膜的平面传输,使其对称压缩靶丸,实现高效的内爆。文章在PS平面靶表面蒸镀双层功能薄膜,薄膜为8-羟基喹啉铝(Alq₃)/酞菁(H₂Pc)或苯并咪唑苝(PV)/H₂Pc。并对其进行了荧光光谱分析和激光烧蚀实验。研究表明：双层薄膜Alq₃/H₂Pc和PV/H₂Pc产生很强的荧光淬灭;由于该结构横向传输载流子的光电特性,Alq₃/H₂Pc和PV/H₂Pc在很大程度上减弱了PS薄膜的烧蚀,且烧蚀面积分别为无涂层PS薄膜烧蚀面积的8倍和3倍。为新型高效惯性约束聚变靶的设计开发提供了一种新颖的靶丸结构。     

浮液法制备惯性约束聚变靶用聚苯乙烯空心微球

介绍了惯性约束聚变靶用聚合物微球制备方法及常用聚合材料的特性。以聚苯乙烯为成球物质了乳液法制备ＰＳ空心微球的制备民溶液配方，并对影响产品微球产率及质量等的主要因素进行了初步探讨。该法制得的空心塑料微球样品的主要技术指标均已达到ＩＣＦ制靶要求。     

激光惯性约束聚变中的氘,氚核自旋极化方法

介绍了激光惯性约束聚变（ＬＩＣＦ）中的氘（Ｄ）、氚（Ｔ）热核燃料核自旋极化的基本原理，综述了这一课题的进展情况。讨论了动态核极化理论在氘氚（ＤＴ）核极化中的固体效应、自旋温度效应以及速率方程，并说明了在激光惯性约束聚变反应堆研究中采用极化的氘氚热核燃料所带来的利益，提出了今后该课题将继续研究的几个问题。     

惯性约束聚变低温冷冻氘氚靶制备技术

低温冷冻氘氚靶对于惯性约束聚变研究至关重要,主要有塑料微球靶、金属铍球靶、泡沫球壳靶等。根据微球球壳材质的不同,采用不同的低温冷冻氘氚靶制备技术。塑料微球靶采用“高压充氘氚-冷冻法”或“充气管充气法”;金属铍球靶采用“低温、低压冷凝法”或“高温、高压扩散连接半球壳法”;多孔泡沫球壳靶采用“球壳材料吸附氘氚液体法”。本文简述上述技术和方法的发展状况和趋势。