[实用新型]一种单发次多信息量诊断靶

说明书

技术领域

本实用新型属于高温等离子体状态方程及光谱研究技术领域，具体涉及一种单发次多信息量诊断靶。

背景技术

冲击压缩液体及稠密气体等流体产生高温等离子体状态方程及光谱研究在惯性约束聚变（ICF）、天体物理及高温高压等离子体物理研究方面具有重要应用背景和科学意义，在实验室对流体实施多次压缩并对其等离子体参数进行诊断强烈依赖于靶装置的设计。目前的靶装置是通过辐射高温计（PMT）单一技术手段来诊断初始透明流体样品的冲击压缩状态，只对流体的状态方程进行测量，波前受压缩样品随压力升高容易丧失透明性，利用辐射高温计仅仅能够确定流体一次压缩状态，无法对样品二次及以上次冲击压缩压缩状态进行诊断，达到的压力测试范围非常有限，同时也没有实施时间分辨瞬态光谱的测量。关于单发次多信息量诊断靶也没有见到相关专利报道。

发明内容

为了解决波前受压缩样品随压力升高丧失透明性后现有的靶装置无法确定其多次压缩状态压力、温度、密度的不足，提高流体冲击终态压力的测试范围，实现时间分辨瞬态光谱的同步测量，本实用新型提供一种单发次多信息量诊断靶，可以同时测试等离子体中冲击波速度、粒子速度剖面、压力、温度、密度、时间分辨瞬态光谱等多个参数。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：飞片高速撞击基板左表面产生平面强冲击波，然后经基板进入样品在冲击阻抗较高的基板和复合窗口间来回反射对样品实施多次压缩产生高温高压等离子体并发出光辐射，光辐射依次通过第一层窗口、辐射高温计和光谱仪测试通道、第二层窗口、增透膜、第三层窗口及紧靠复合窗口右表面中心位置布置的光纤束后分别进入多通道辐射高温计和时间分辨光谱仪；紧靠复合窗口右表面均布放置第一个光探针和第二个光探针，多普勒探针系统的入射激光通过第一个光探针和第二个光探针照射在第二层窗口左表面的反射膜上发生反射，反射光依次经过第二层窗口、增透膜、第三层窗口后进入多普勒探针系统。样品封装在由基板和复合窗口形成的圆柱形空腔内，复合窗口中的第二层窗口左表面留有辐射高温计和光谱仪测试通道，通道以外区域镀反射膜，辐射高温计和光谱仪测试通道位于第二层窗口左表面中心位置。第三层窗口左表面镀增透膜，各层窗口由具有光学透明性的胶粘剂粘接在一起。

本实用新型的有益效果是，可以实现对流体的多次压缩用以提高样品的冲击终态压力，产生的等离子体具有压力、密度和温度均匀、体积大的特点，在同一发实验中可以实现等离子体冲击波速度、粒子速度、压力、温度、密度、时间分辨瞬态光谱多个状态参量的同步测量，有效减少实验的发次、节约实验成本，在波前受压缩样品随压力升高丧失透明性后仍然可以利用冲击发光辐射历史结合粒子速度剖面测量确定其多次压缩状态参量。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。但不应以此限制本实用新型的保护范围。

图1是本实用新型一种单发次多信息量诊断靶布局示意图。

图2是诊断靶装置中复合窗口结构示意图。

图3是对复合窗口中通过第二层窗口剖面的左视图，用以说明第二层窗口左表面反射膜。

图中  1. 飞片，2. 基板，3.样品，4. 复合窗口，5. 第一个光探针，6. 第二个光探针， 7. 多普勒探针系统， 8. 光纤束，9.多通道辐射高温计，10. 多通道时间分辨光谱仪，21. 第一层窗口，22. 反射膜，23. 第二层窗口， 24. 增透膜，25. 第三层窗口，31. 辐射高温计和光谱仪测试通道。

具体实施方式

图1为本实用新型一种单发次多信息量诊断靶布局示意图，如图1所示，图中的飞片１高速撞击基板2左表面产生平面强冲击波，然后经基板2进入样品3对其实施冲击压缩，冲击波在冲击阻抗较高的基板2和复合窗口4间来回反射对样品实施多次压缩产生高温高压等离子体并发出光辐射，光辐射依次通过复合窗口4及光纤束8后分别进入多通道辐射高温计9和时间分辨光谱仪10，实现冲击发光辐射历史及时间分辨瞬态光谱的同步测量；样品3和复合窗口4界面粒子速度剖面通过均布在复合窗口4右表面外的第一个光探针5、第二个光探针6由多普勒探针系统7测量。

飞片１采用钽或93钨合金类高冲击阻抗的重金属材料，基板2选用冲击阻抗和强度较高的标准金属材料，样品3封装在高冲击阻抗的基板2和复合窗口4之间，可以实现冲击波的来回反射以达到提高冲击终态压力的目的。