《透明介質主衝擊絕熱線的高壓聲速連續測量》是依託中國工程物理研究院流體物理研究所，由李牧擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：透明介質主衝擊絕熱線的高壓聲速連續測量
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李牧
- 依託單位：中國工程物理研究院流體物理研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
主衝擊絕熱線上的高壓聲速測量是材料高壓物性研究的重要內容，對於地球和行星物理、慣性約束聚變和武器物理等研究具有重要意義。本課題首次提出了利用成像型速度測量系統的空間演變信息，在測量衝擊波速度的同時給出側向稀疏下一維非定常衝擊波的平面傳播範圍，有望提供一種TPa壓力範圍內的透明介質衝擊聲速的連續測量方法。課題擬採用高功率雷射輻射驅動技術，給出石英、聚苯乙烯等透明介質主衝擊絕熱線上一段範圍內的衝擊波後聲速，利用這種連續的聲速測量結果，對開展高壓下透明介質的Gruneisen係數修正，高壓相變、壓縮極限等問題研究。
結題摘要
精確測量高壓下物質的聲速可以用來推斷行星等天體內部的結構和物質組成，同時極端高壓下的聲速也是材料科學、凝聚態物理、（稠密）等離子物理關注的重要內容，尤其是在TPa壓力以上量子效應對原子結構起決定性作用時，聲速測量結果可以校核分子動力學模型。課題在國際上首先提出了利用側向稀疏和三角波載入相結合進行沿衝擊絕熱線的體聲速連續測量，課題對該方法進行了系統的研究，並以石英單晶和聚苯乙烯這兩種高能量密度物理高度關注的材料為樣品，在神光III原型裝置上開展了實驗研究，同時利用熱力學理論和第一性原理方法對實驗數據和物理問題進行了深入解讀，在國際上首次給出了石英和聚苯乙烯0.2TPa到1.45TPa範圍內的高壓聲速結果，在一定程度上顛覆了國外之前的結果，我們還發現體聲速可以作為高壓下物質結構和狀態的重要標誌，可以作為化學鍵存在的證據。該方法和實驗結果在物理學頂級期刊PRL上發表，有望在未來形成為標準的動高壓實驗方法用於完全物態方程研究，對於推動地球行星物理、聚變點火以及其他高壓物理相關學科的發展將起到重要推動作用。
