《爆炸發射陰極電漿光譜診斷》是依託西北核技術研究院，由張永民擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：爆炸發射陰極電漿光譜診斷
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張永民
- 依託單位：西北核技術研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在實驗室模擬核爆脈衝輻射場是禁核試後核爆輻射效應研究的基本方法，以爆炸發射的強流電子束是核爆輻射模擬的主要工具之一，主要套用於X射線熱力學效應模擬和通過軔致輻射模擬核爆X和γ輻射。爆炸發射陰極電漿的行為是強流電子束二極體中的基本物理問題，陰極等離子成份及其參數強烈影響其擴張和膨脹行為以及陰極發射的均勻性和二極體的穩定運行，診斷陰極電漿成份和參數是研究強流脈衝電子束二極體的關鍵技術。電漿輻射中的特徵譜線和譜線寬度及軔致輻射強度反映了電漿的成份和溫度、密度等信息。基於電漿的輻射特性開展對陰極電漿的成份、電離度、密度和溫度等參數的診斷是研究陰極電漿的可行方法。本項目將通在1MV和數十kA的二極體上開展時間和光譜分辨的陰極電漿輻射參數診斷實驗，研究對不同材料和不同表面處理工藝的陰極電漿成份和參數，為強流電子束的獲取和強流脈衝加速器的穩定運行提供技術支持。
結題摘要
強流脈衝電子束二極體是高功率脈衝技術的主要負載之一，主要套用於核爆輻射效應模擬、高功率微波和強雷射等領域。陰極電漿爆炸發射是獲得強流脈衝電子束的唯一手段，探索陰極電漿的產生機理和發展規律是研究二極體物理的關鍵問題。通過實驗或理論的方法診斷出陰極電漿的成份、溫度、密度、電離度等參數是回答這一問題的基礎。陰極材料和發射表面吸附的各種雜質以及對陰極材料不同的處理工藝是影響陰極電漿產生和發展的首要因素。本課題研製了能在大型脈衝功率裝置複雜電磁環境中工作的光譜診斷系統和配套同步觸發系統等，利用積分光譜和時間分辨光譜診斷方法重點診斷了不同陰極材料、不同表面處理工藝陰極的發射光譜，分析了爆炸發射陰極電漿包含的成份和隨時間的演變規律，並結合二極體的工作參數，分析採用不同材料和不同處理工藝對電漿產生的貢獻及對二極體工作狀態的影響，並提出在實際套用中指導二極體陰極材料選取和表面處理工藝的方法。配合光強和圖像診斷初步給出陰極電漿產生、發展和消失的過程，認識到了陰極電漿研究中更多的問題，為今後的研究工作提出了新的研究內容。
