Z箍缩

摘要： 为了快速估算大型Z箍缩装置中心汇流区电感,研究Z箍缩装置电功率和能量传输效率的规律,对Z箍缩装置中心汇流区做近似处理,给出了绝缘堆、真空喇叭口、真空磁绝缘传输线、汇流柱等部件电感近似计算公式,建立了一种快速估算Z箍缩装置中心汇流区电感的方法,获得了中心汇流区电感与电气参数(绝缘堆峰值电压)和结构参数(中心汇流区半径及分层数、真空磁绝缘传输线倾角)的定量关系。在此基础上,建立了典型Z箍缩装置简化电路模型,实现了从中心汇流区结构参数→电气参数→输出电流的自洽电路模拟,获得了中心汇流区分层数及半径对Z箍缩装置短路电流的影响规律。计算结果表明:所提电感计算方法获得国际典型Z箍缩装置的中心汇流区电感与文献最大误差为3.3%;中心汇流区电感随分层数增大而减小、随半径先减小后增大,存在使中心汇流区电感最小的优化半径。所提方法可为同类型Z箍缩装置的设计提供理论参考。

摘要： 【本刊2022年7月综合报道】近期,两家聚变技术研究企业——美国Zap能源公司(Zap Energy)和澳大利亚HB11能源公司(HB11 Energy)——宣布相关研究取得重大进展。Zap能源公司Zap能源2022年6月22日宣布聚变技术研究取得里程碑式进展,其研究装置Fu ZE-Q近期首次创造了等离子体。该公司正在研发的聚变技术被称为“剪切流稳定Z箍缩”。

摘要： 利用Z箍缩等离子体辐射源产生X射线可开展脉冲X射线辐照材料动力学响应及热力学效应研究,而试验面处的辐射功率密度是热力学效应研究中最关心的参数。本文针对Z箍缩产生的软X射线辐射功率密度场分布,以理论分析和数值模拟为手段,将Z箍缩软X射线辐射源分别等效为线光源和朗伯辐射光源,获得了2种等效情况下X射线辐射功率密度场的分布。分析表明,在线光源等效情况下,远场分布为球面分布,符合距离平方反比关系,而近场则近似圆柱面分布,符合距离反比关系;在朗伯辐射光源等效情况下,远场分布为球面余弦调制分布,而近场分布近似圆柱面分布。等效模型分析结果均表明:对于长度为2 cm的Z箍缩软X射线辐射体,当试验样品放置位置距离Z箍缩光源大于5 cm后,试验面处的辐射功率密度即可视为远场情况,符合距离平方反比关系。

摘要： 基于脉冲功率技术的箍缩装置能够在cm空间尺度和百ns时间尺度产生极端的高温、高压、高密度以及强辐射环境.中物院流体物理研究所在已建成的10 MA级的大型箍缩装置上开展多种负载构型的高能量密度物理实验研究.利用Z箍缩动态黑腔创造出了惯性约束聚变研究所需的高温辐射场;研究了金属箔套筒和固体套筒的内爆动力学特性;利用中低Z材料内爆获得了可观的K壳层线辐射并用于X射线热-力学效应实验研究;磁驱动准等熵加载和冲击加载为材料动态特性研究提供了新的实验能力;采用环形二极管和反射三极管技术的轫致辐射源获得了高剂量(率)的X射线和γ射线;利用磁驱动的径向金属箔模拟了天体物理中恒星射流的形成及其辐射的产生.此外,还介绍了利用反场构型磁化靶聚变装置开展的预加热磁化等离子体靶形成等实验结果.

摘要： 基于塑料闪烁体转换和光学条纹相机的方法建立了一套用于Z箍缩实验中的软X射线条纹图像诊断系统,解决了以往实验中使用的X射线条纹相机易被电磁环境干扰以及相机电极部件易被实验产生的高速粒子损伤的问题.诊断系统的光谱响应范围主要集中在0.2—10 keV,系统的空间分辨率经过理论评估小于120μm,通过标定闪烁体对X射线的时间响应特性给出了系统的时间分辨率约为1 ns.诊断系统拍摄到了铝丝阵内爆等离子体的一维空间和时间分辨的X射线条纹图像,给出了等离子体的内爆一致性和辐射均匀性等特征信息.

摘要： 伪火花开关是脉冲功率技术领域的关键器件之一,兼具高功率、长寿命、高重频、低抖动等优点,被认为是可以取代高气压火花开关与闸流管的理想开关器件.本文针对大型原子能试验辐射模拟装置与Z箍缩驱动聚变能源装置的应用需求,对伪火花开关的器件性能和技术发展进行分析和述评.

摘要： 基于脉冲功率技术的Z箍缩过程可以实现驱动器电储能到X光辐射的高效率转换,形成极端温度、密度、压力条件,近年来在惯性约束聚变及高能量密度应用中取得了一系列重要进展.综述了国际上辐射间接驱动和磁直接驱动两条Z箍缩聚变技术路线发展现状,简要介绍了我国Z箍缩聚变尤其是7～8 MA脉冲功率装置上的动态黑腔研究进展;分别从辐射与物质相互作用、辐射不透明度、材料动态特性、实验室天体物理等方面,概述了Z箍缩应用于高能量密度物理研究的技术路线和主要成果.希望通过对Z箍缩聚变及高能量密度应用研究的论述和发展趋势分析,推动我国Z箍缩研究领域的进一步发展.

摘要： 为了测量在Z-箍缩条件下紫外波段光谱的绝对空间强度分布,实验标定了相对266 nm波长的紫外探针光系统绝对灵敏度.使用棱镜分光原理将激光束分成两束,一束直接照射快门型MCP+CCD记录系统,同时使用光电管监测另一路激光束强度,根据分光比推算记录系统绝对灵敏度.在棱镜分光比实验测量中,使用两个未知绝对灵敏度的光电管,建立了消除记录系统绝对灵敏度不确定度对分光比测量影响的新方法.建立了以能量卡计为标准的紫外探针光系统的绝对标定方法.紫外探针光系统成功应用于Z-箍缩条件下早期等离子体空间强度分布,首次获得了特定时刻紫外光波段绝对空间强度分布数据.

摘要： 高功率Z箍缩能够产生超高能量、超高功率的X射线,创造高能量密度的实验室条件,在惯性约束聚变(ICF)、惯性聚变能(IFE)、辐射物理、等离子体物理、状态方程等高能量密度物理研究方面具有重要的应用价值.在未来的Z箍缩重要应用领域,均需要数十MA的驱动电流,这样的电流需求对脉冲功率技术提出了极高的要求.分析了z箍缩驱动系统的技术要点和各种技术路线的特点,对未来大型重频驱动器的技术方向进行了初步评估.

摘要： 作为一种特殊的Z箍缩负载构型,二级丝阵主要由上层负载丝阵和下层反转型丝阵构成,其中负载丝阵的结构和丝数与普通丝阵类似,而反转型丝阵构型与普通丝阵相反,其在电流自磁场的作用下发生外爆,起到断路开关的作用,断路时间主要取决于铝丝参数.二级丝阵设计时满足:在装置的预脉冲阶段大部分电流通过反转型丝阵,少部分电流经过负载丝阵进行预处理,以使铝丝全部汽化,抑制核冕结构的产生.基于“强光一号”加速器(1.4MA,约100ns),开展了二级Al丝阵的实验研究.实验中二级Al丝阵等长,均为20mm,负载丝阵为8根15μm铝丝,反转型丝阵为2根15μm铝丝.实验结果表明,在装置的预脉冲及主电流开始的一段时间里,反转型丝阵首先发生消融并外爆,断路时间为45～50ns;负载Al丝阵在电流开始阶段实现了完全汽化,丝核膨胀至1.7～1.8mm,抑制了核冕结构的产生,同时在后续内爆阶段,降低了等离子体不稳定性的发展速度,减少了拖尾质量.

摘要： 作为一种特殊的Z箍缩负载构型,二级丝阵主要由上层负载丝阵和下层反转型丝阵构成,其中负载丝阵的结构和丝数与普通丝阵类似,而反转型丝阵构型与普通丝阵相反,其在电流自磁场的作用下发生外爆,起到断路开关的作用,断路时间主要取决于铝丝参数.二级丝阵设计时满足:在装置的预脉冲阶段大部分电流通过反转型丝阵,少部分电流经过负载丝阵进行预处理,以使铝丝全部汽化,抑制核冕结构的产生.基于“强光一号”加速器(1.4MA,约100ns),开展了二级Al丝阵的实验研究.实验中二级Al丝阵等长,均为20mm,负载丝阵为8根15μm铝丝,反转型丝阵为2根15μm铝丝.实验结果表明,在装置的预脉冲及主电流开始的一段时间里,反转型丝阵首先发生消融并外爆,断路时间为45～50ns;负载Al丝阵在电流开始阶段实现了完全汽化,丝核膨胀至1.7～1.8mm,抑制了核冕结构的产生,同时在后续内爆阶段,降低了等离子体不稳定性的发展速度,减少了拖尾质量.

摘要： 作为一种特殊的Z箍缩负载构型,二级丝阵主要由上层负载丝阵和下层反转型丝阵构成,其中负载丝阵的结构和丝数与普通丝阵类似,而反转型丝阵构型与普通丝阵相反,其在电流自磁场的作用下发生外爆,起到断路开关的作用,断路时间主要取决于铝丝参数.二级丝阵设计时满足:在装置的预脉冲阶段大部分电流通过反转型丝阵,少部分电流经过负载丝阵进行预处理,以使铝丝全部汽化,抑制核冕结构的产生.基于“强光一号”加速器(1.4MA,约100ns),开展了二级Al丝阵的实验研究.实验中二级Al丝阵等长,均为20mm,负载丝阵为8根15μm铝丝,反转型丝阵为2根15μm铝丝.实验结果表明,在装置的预脉冲及主电流开始的一段时间里,反转型丝阵首先发生消融并外爆,断路时间为45～50ns;负载Al丝阵在电流开始阶段实现了完全汽化,丝核膨胀至1.7～1.8mm,抑制了核冕结构的产生,同时在后续内爆阶段,降低了等离子体不稳定性的发展速度,减少了拖尾质量.

摘要： 作为一种特殊的Z箍缩负载构型,二级丝阵主要由上层负载丝阵和下层反转型丝阵构成,其中负载丝阵的结构和丝数与普通丝阵类似,而反转型丝阵构型与普通丝阵相反,其在电流自磁场的作用下发生外爆,起到断路开关的作用,断路时间主要取决于铝丝参数.二级丝阵设计时满足:在装置的预脉冲阶段大部分电流通过反转型丝阵,少部分电流经过负载丝阵进行预处理,以使铝丝全部汽化,抑制核冕结构的产生.基于“强光一号”加速器(1.4MA,约100ns),开展了二级Al丝阵的实验研究.实验中二级Al丝阵等长,均为20mm,负载丝阵为8根15μm铝丝,反转型丝阵为2根15μm铝丝.实验结果表明,在装置的预脉冲及主电流开始的一段时间里,反转型丝阵首先发生消融并外爆,断路时间为45～50ns;负载Al丝阵在电流开始阶段实现了完全汽化,丝核膨胀至1.7～1.8mm,抑制了核冕结构的产生,同时在后续内爆阶段,降低了等离子体不稳定性的发展速度,减少了拖尾质量.

摘要： 作为一种特殊的Z箍缩负载构型,二级丝阵主要由上层负载丝阵和下层反转型丝阵构成,其中负载丝阵的结构和丝数与普通丝阵类似,而反转型丝阵构型与普通丝阵相反,其在电流自磁场的作用下发生外爆,起到断路开关的作用,断路时间主要取决于铝丝参数.二级丝阵设计时满足:在装置的预脉冲阶段大部分电流通过反转型丝阵,少部分电流经过负载丝阵进行预处理,以使铝丝全部汽化,抑制核冕结构的产生.基于“强光一号”加速器(1.4MA,约100ns),开展了二级Al丝阵的实验研究.实验中二级Al丝阵等长,均为20mm,负载丝阵为8根15μm铝丝,反转型丝阵为2根15μm铝丝.实验结果表明,在装置的预脉冲及主电流开始的一段时间里,反转型丝阵首先发生消融并外爆,断路时间为45～50ns;负载Al丝阵在电流开始阶段实现了完全汽化,丝核膨胀至1.7～1.8mm,抑制了核冕结构的产生,同时在后续内爆阶段,降低了等离子体不稳定性的发展速度,减少了拖尾质量.

摘要： 本文介绍了一种基于电磁感应原理的快阀,用于遮断Z箍缩实验后期产生负载微小碎片及其它飞溅物质,避免污染Z箍缩诊断系统内的光学器件.快阀的拉杆部分放置于线圈内部,其尾端连接铁芯.初始位置时铁芯位于线圈的一端,当线圈内部通过强脉冲电流时,在电磁力作用下铁芯迅速向线圈中心运动,从而拉动挡板实现快速关断.根据Z箍缩诊断设备的狭缝尺寸1mm,关断时间在X射线出光后200μs,可以估算挡板运动速度至少应达到为10m/s,挡板关断狭缝时刻的时间抖动＜100μs.根据能量守恒和电路方程计算了挡板阀的运动速度、遮断时间以及线圈放电电流等参数,计算结果表明所设计的快阀运动速度可达20m/s,遮断时间约2.6ms,放电电流3kA.利用二次遮光法实验测量得快阀运动速度19m/s,遮断时间2.68ms,遮断时刻时间抖动85us,满足实验使用要求.

摘要： 本文介绍了一种基于电磁感应原理的快阀,用于遮断Z箍缩实验后期产生负载微小碎片及其它飞溅物质,避免污染Z箍缩诊断系统内的光学器件.快阀的拉杆部分放置于线圈内部,其尾端连接铁芯.初始位置时铁芯位于线圈的一端,当线圈内部通过强脉冲电流时,在电磁力作用下铁芯迅速向线圈中心运动,从而拉动挡板实现快速关断.根据Z箍缩诊断设备的狭缝尺寸1mm,关断时间在X射线出光后200μs,可以估算挡板运动速度至少应达到为10m/s,挡板关断狭缝时刻的时间抖动＜100μs.根据能量守恒和电路方程计算了挡板阀的运动速度、遮断时间以及线圈放电电流等参数,计算结果表明所设计的快阀运动速度可达20m/s,遮断时间约2.6ms,放电电流3kA.利用二次遮光法实验测量得快阀运动速度19m/s,遮断时间2.68ms,遮断时刻时间抖动85us,满足实验使用要求.

摘要： 本文介绍了一种基于电磁感应原理的快阀,用于遮断Z箍缩实验后期产生负载微小碎片及其它飞溅物质,避免污染Z箍缩诊断系统内的光学器件.快阀的拉杆部分放置于线圈内部,其尾端连接铁芯.初始位置时铁芯位于线圈的一端,当线圈内部通过强脉冲电流时,在电磁力作用下铁芯迅速向线圈中心运动,从而拉动挡板实现快速关断.根据Z箍缩诊断设备的狭缝尺寸1mm,关断时间在X射线出光后200μs,可以估算挡板运动速度至少应达到为10m/s,挡板关断狭缝时刻的时间抖动＜100μs.根据能量守恒和电路方程计算了挡板阀的运动速度、遮断时间以及线圈放电电流等参数,计算结果表明所设计的快阀运动速度可达20m/s,遮断时间约2.6ms,放电电流3kA.利用二次遮光法实验测量得快阀运动速度19m/s,遮断时间2.68ms,遮断时刻时间抖动85us,满足实验使用要求.

摘要： 本文介绍了一种基于电磁感应原理的快阀,用于遮断Z箍缩实验后期产生负载微小碎片及其它飞溅物质,避免污染Z箍缩诊断系统内的光学器件.快阀的拉杆部分放置于线圈内部,其尾端连接铁芯.初始位置时铁芯位于线圈的一端,当线圈内部通过强脉冲电流时,在电磁力作用下铁芯迅速向线圈中心运动,从而拉动挡板实现快速关断.根据Z箍缩诊断设备的狭缝尺寸1mm,关断时间在X射线出光后200μs,可以估算挡板运动速度至少应达到为10m/s,挡板关断狭缝时刻的时间抖动＜100μs.根据能量守恒和电路方程计算了挡板阀的运动速度、遮断时间以及线圈放电电流等参数,计算结果表明所设计的快阀运动速度可达20m/s,遮断时间约2.6ms,放电电流3kA.利用二次遮光法实验测量得快阀运动速度19m/s,遮断时间2.68ms,遮断时刻时间抖动85us,满足实验使用要求.

摘要： 本发明公开了一种基于金属丝微纳加工技术的重频X箍缩负载的设计方法，基于X箍缩，通过微纳技术处理金属丝，将粗金属丝的局部刻蚀出凹槽，利用凹槽处的线质量与驱动电流匹配，实现与一般的X箍缩相近的效果，获得软X射线的单点源，可用于高时空分辨率的点投影背光照相。此外，还提出了重频的X箍缩负载设计方案，利用送丝机构实现上述X箍缩负载的自动装配方法，该方法与重频脉冲功率源系统的工作流程适配，这种方法对于在未来的大型重频脉冲功率源上展开X箍缩相关实验也具有很大的意义，可以大大提高实验效率。

摘要： 本发明涉及一种角箍缩等离子体放电线圈的加固封装装置，包括圆筒，所述圆筒由两个对称的半圆筒拼接固定而成，所述圆筒的内壁沿着轴向方形成有螺旋凹槽，所述螺旋凹槽用于嵌套安装螺线管线圈，所述螺旋凹槽与所述螺线管线圈的螺距相同。本发明还涉及一种角箍缩等离子体靶加固封装方法，基于所述的角箍缩等离子体靶加固封装装置，包括步骤：将筒体拆分为两个所述半圆筒，将所述螺线管线圈嵌套安装在所述两个半圆筒内，再将两个所述半圆筒拼装固定，所述螺线管线圈的每匝对应嵌入一个所述螺旋凹槽，所述螺旋凹槽对应的侧壁用于对相邻两匝线圈进行限位，有效解决在大脉冲电流放电条件下，螺线管线圈向内箍缩与相互匝间晃动的定向运动现象，防止造成结构损坏与电路短路的风险。

摘要： 本发明涉及X箍缩点源投影成像诊断系统及诊断方法，具体涉及一种基于综合型X箍缩点源投影成像的金属丝阵早期放电诊断系统及诊断方法，用于现有X箍缩负载诊断方法直接根据图像灰度值读取丝核直径误差较大，以及图像反演过程中存在本底干扰的不足之处。该基于X箍缩的金属丝阵早期放电诊断系统包括回流柱结构、混合型X箍缩负载、X射线成像板、阶梯式楔形滤片、扫描装置和图像处理装置；本发明基于X射线点投影成像原理，采用回流柱结构、混合型X箍缩负载与待诊断金属丝阵形成电流回路，通过设置有阶梯式楔形滤片的X射线成像板对待诊断金属丝的早期放电及融蚀过程进行诊断。同时，本发明提供一种基于X箍缩的金属丝阵早期放电诊断方法。

摘要： 本发明公开了同心度调节机构、杆箍缩二极管及调节方法、应用，同心度调节机构包括阳极调节结构、阴极调节结构和调节螺杆；所述阳极调节结构包括第一阳极调节座、调节波纹管、调节球和第二阳极调节座；调节波纹管设置在第一阳极调节座和第二阳极调节座之间，调节球置于调节波纹管内，第二阳极调节座用于与第一调节件连接；阴极调节结构包括第一阴极盘固定座和第二阴极盘固定座；第一阴极盘固定座、第二阴极盘固定座用于固定第二调节件，通过调节螺杆实现第二调节件位移，实现第一调节件同心。将同心度调节机构用于杆箍缩二极管，不仅能确定X光焦斑相对位置，还能提高RPD阴阳极同心度装配精度，极大的提高了RPD稳定性。

摘要： 本发明针对有电源离子发生器离子输出少的问题，提出一种电场箍缩离子发生方法与装置，属于石油化工、环境保护、微电子、纺织等静电应用和防静电的行业与领域。本发明采用针电极和环电极构成，其中针电极安放在环电极的几何中心的中轴线上，针电极和环电极的电位极性相同，针电极电晕放电产生的离子在电场力作用下飞向环电极，而由于环电极的电位是与离子的极性相同，使电晕放电产生的离子被箍缩成离子束穿过环电极输出，实现离子发生器定向高效输出。本发明有益效果是结构简单、节能高效的发生离子，可以应用于行业企业生产的离子注入或喷射工艺中。

摘要： 高铁用2498绝缘钢筋热缩弯箍生产系统，包括热缩机，热缩机具有链床输送机，在链床输送机的末端固定安装有中转料架，所述的中转料架包括固定安装在机架上的下挡板、与下挡板对应的固定安装在机架上的上调节板，落料挡板下具有支撑板，热缩后的钢筋行进到链床输送机末端后从落料挡板和上调节板之间落到支撑板上，在支撑板附近安装有二次链条输送机，二次链条输送机末端的机架上安装有落料挡板，与落料挡板对应在机架上固定安装有落料调节导板，落料调节导板下端部朝向多个固定设置的承接板，在多块支撑板的两端分别安装有一台弯箍机。本系统可降低人力成本。

摘要： 本实用新型公开了同心度调节机构及杆箍缩二极管，所述同心度调节机构包括阳极调节结构、阴极调节结构和调节螺杆；所述阳极调节结构包括第一阳极调节座、调节波纹管、调节球和第二阳极调节座；调节波纹管设置在第一阳极调节座和第二阳极调节座之间，调节球置于调节波纹管内，第二阳极调节座用于与第一调节件连接；阴极调节结构包括第一阴极盘固定座和第二阴极盘固定座；第一阴极盘固定座、第二阴极盘固定座用于固定第二调节件，通过调节螺杆实现第二调节件位移，实现第一调节件同心。将同心度调节机构用于杆箍缩二极管，不仅能确定X光焦斑相对位置，还能提高RPD阴阳极同心度装配精度，极大的提高了RPD稳定性。

摘要： 本实用新型针对有电源离子发生器离子输出少的问题，提出一种电场箍缩离子发生装置，属于石油化工、环境保护、微电子、纺织等静电应用和防静电的行业与领域。本实用新型采用针电极和环电极构成，其中针电极安放在环电极的几何中心的中轴线上，针电极和环电极的电位极性相同，针电极电晕放电产生的离子在电场力作用下飞向环电极，而由于环电极的电位是与离子的极性相同，使电晕放电产生的离子被箍缩成离子束穿过环电极输出，实现离子发生器定向高效输出。本实用新型有益效果是结构简单、节能高效的发生离子，可以应用于行业企业生产的离子注入或喷射工艺中。

摘要： 本实用新型公开了一种固井组件及其溃缩式套管漂浮接箍，溃缩式套管漂浮接箍包括管状壳体，所述管状壳体内设置有分隔机构以及与分隔机构相配合的可拆式备用剪切机构，所述分隔机构包括与管状壳体左侧内壁活动接触的左边块，左边块的左侧与管状壳体的左侧内壁上嵌装有同一个剪切销钉，管状壳体的右侧内壁上活动接触有右边块。本实用新型设计合理，只需要单个剪切销钉即可实现分隔机构的支撑，且单个剪切销钉的方式更方便人员把控后续施加的压力，可拆式备用剪切机构的设置，在加压后无法完成切断时具备备用切断剪切销钉的功能，且能够简单快速的将可拆式备用剪切机构拆装取出循环利用，有利于使用。

摘要： 本实用新型公开了一种可伸式缩卡箍，包括第一卡箍、第二卡箍、第一固定块、第二固定块、防水装置和防滑装置，所述第一卡箍的两侧设有第一固定块，所述第一固定块的内部设有凹槽，所述凹槽的内部设有螺帽，所述螺帽的下方设有螺栓，所述第一卡箍的下方设有第二卡箍，所述第二卡箍的两侧设有第二固定块，所述第二固定块的内部设有螺纹槽，所述第一固定块的上方设有防水装置，所述防水装置由盖板、转轴和扭簧组成，所述第一卡箍的内部设有防滑装置，所述防滑装置包括橡胶块、折叠块和卡合板，通过安装了对称嵌入式螺栓、防水装置和防滑装置，不仅可以避免螺栓因为进水被腐蚀，而且还可以防滑与保护被紧合的工件，增加了多功能性与实用性。