[发明专利]一种ICF冷冻靶靶丸结构

说明书

一种ICF冷冻靶靶丸结构，包括CH壳层，CH壳层内侧连接有HDC壳层，HDC壳层和CH壳层构成了CH‑HDC双层靶壳，HDC壳层可以显著地提升靶丸整体温度均匀性，有利于均匀冰层的形成；HDC壳层内侧上部连接有多孔介质层，使得氘燃料气体在液化时被吸附进多孔介质层，而不会受重力的影响全部聚集在靶丸的底部；本发明能够形成均匀燃料冰层，有利于点火的成功。

技术领域

本发明属于惯性约束核聚变(ICF)技术领域，具体涉及一种ICF冷冻靶靶丸结构。

背景技术

惯性约束核聚变(ICF)是一种可控核聚变技术，利用激光的冲击波来引发核聚变反应，是实现聚变点火的主要方法之一。ICF的核心部件为球形靶丸，内部装有固态氘燃料冰层，而实现成功点火的关键在于氘燃料冰层的表面均匀性。由于重力的影响，球形靶丸内部的氘燃料从液态转化为固态时，以月牙形聚集在球形靶丸的底部，从而阻碍了点火的成功。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种ICF冷冻靶靶丸结构，能够形成均匀燃料冰层，有利于点火的成功。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种ICF冷冻靶靶丸结构，包括CH壳层1，CH壳层1内侧连接有HDC壳层2，HDC壳层2和CH壳层1构成了CH-HDC双层靶壳结构；HDC壳层2内侧上部连接有多孔介质层3。

所述的CH壳层1材料为碳氢聚合高分子；厚度为10微米。

所述的HDC壳层2材料为高密度碳；厚度为15微米。

所述的多孔介质层3材料为泡沫塑料；厚度为10微米，极角为255°。

本发明的有益效果为：通过在靶丸内部增设多孔介质层3，使得氘燃料气体在液化时被吸附进多孔介质层3，而不会受重力的影响全部聚集在靶丸的底部；同时，理论上由于HDC壳层2所需的聚变温度为130eV，而CH壳层1所需要的聚变温度为110eV，通过在HDC壳层2外增加CH壳层1，可以有效地降低聚变所需要的激光能量；再有，HDC壳层2的导热系数要明显优于CH壳层1，中间的HDC壳层2可以显著地提升靶丸整体温度均匀性，更有利于均匀冰层的形成。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为传统靶丸降温结束后的冰层形成示意图。

图3为本发明靶丸降温结束后的冰层形成示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做详细描述。

参照图1，一种ICF冷冻靶靶丸结构，包括CH壳层1，CH壳层1内侧连接有HDC壳层2，HDC壳层2和CH壳层1构成了CH-HDC双层靶壳结构，使得聚变打靶所需要的激光能量有所降低，并且改善了靶丸整体温度均匀性；HDC壳层2内侧上部连接有多孔介质层3，通过多孔介质对液体的吸收特性，从空间上改善了降温后燃料冰层表面均匀性。

所述的CH壳层1材料为碳氢聚合高分子；厚度为10微米。

所述的HDC壳层2材料为高密度碳；厚度为15微米。

所述的多孔介质层3材料为泡沫塑料；厚度为10微米，极角为255°。

参照图2，传统靶丸结构CH壳层1内直接为燃料冰层4，可以看出在降温结束后的冰层形成时，由于重力的影响，燃料冰层4在液化后聚集在靶丸底部，随着降温的持续进行，燃料液体转变为燃料固体，同样聚集在靶丸底部。

参照图3，本发明靶丸在降温后的燃料冰层形成时，可以看出燃料冰层4的燃料气体在被降温液化后，会被吸附在多孔介质层3中，而不会受重力的影响聚集在靶丸底部；随着降温的持续进行，燃料液体会在靶丸内形成相对均匀的燃料冰层。