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大众ignition中文是什么意思,NIF提出新烧蚀材料实现激光与胶囊之间更好的耦合以帮助点火实验

03-06 互联网 未知 投稿

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1、大众ignition中文是什么意思

大众ignition中文是什么意思?

大众ignition中文意思是点火、点燃,如果仪表盘上出现了这个提醒,那就代表此时汽车的点火系统已经做好准备了。汽车的发动机启动时需要很多系统一起运行,否则发动机是无法顺利启动。仪表盘用于安装仪表及有关装置的刚性平板或结构件,按型式分有屏式仪表盘、框架式仪表盘、通道式仪表盘、柜式仪表盘,而一些指示和警号灯亦包括在内。

“ignition”是什么意思?

ignition中文意思:点火、点火器词语分析:音标:英[_ɡ'n__n]。

ThispaperalsodiscussestheIGBTwidelyusedinautoignitionsystem.

大众ignition中文是点火、点燃的意思。假如仪表盘上出现了这一提醒,那么就表示这个时候汽车的点火系统已经做好预备了。

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2、NIF提出新烧蚀材料实现激光与胶囊之间更好的耦合以帮助点火实验

江苏激光联盟导读:

科学家们在用于国家点火设施(NIF)的PDXP平台中检查了纯硼、碳化硼、高密度碳和氮化硼烧烧蚀材料(聚变燃料周围的材料,在实验中与激光或真空辐射耦合)的性能。该平台使用极性直接驱动配置来驱动室温胶囊中的高离子温度,并具有用于等离子体物理研究和作为中子源的潜在应用。

Polar Direct Drive Exploding Pusher (PDXP) 平台作为一个用于研究与美国国家点火设施 (National Ignition Facility, NIF)的惯性约束聚变相关的高能量密度区域中的电子-离子温度平衡和热传导的平台被提出并开发。从那以后,它被同时应用于核合成实验和作为中子源。研究人员最初为 NIF 提出的 PDXP 建议要求使用薄的烧蚀材料,从而能够完全烧蚀胶囊壳,研究人员认为这将在建议的等离子体温度时间分辨光谱测量期间导致等离子体更好的均匀性。早期的设计研究表明,基于 500 kJ 激光能量入射在 3 mm 外径胶囊上,使用 8-10 个 标准大气压(atm) 的充气压力优化了热流测量的性能。由于所提出的等离子体温度测量依赖于使用 氩(Ar) 作为光谱掺杂剂,因此平台要求来自 氩(Ar) 谱线的信号必须明显高于来自背景等离子体的发射,并且必须熟知靶中的 氩(Ar) 质量。由于能够制造两种材料的薄胶囊,研究人员最初考虑使用 SiO2 或 铍(Be) 烧蚀器进行这些测量。SiO2因为计算表明在建议的测量期间显示高背景发射,因此 Ar 信号低,因此被排除设计,并且排除铍(Be),因为用于制造 铍(Be) 烧蚀器的溅射过程通常会导致大量的 氩(Ar) 留在壳中。由于这些原因,并且当时缺乏构建所需尺寸的高密度碳 (high density carbon, HDC)胶囊的能力,研究人员的点设计基于辉光放电聚合物(glow discharge polymer, GDP)烧蚀器,这需要具有所需填充压力~20μm厚度的胶囊。因此,最初的射击是使用直径为 3 毫米、厚度为 18 -20μm 和 8 个标准大气压的 GDP 胶囊进行的。这些初始射击(N160920-003、N160920-005、N160921-001、N170212-003和N170212-004)的飞行中内爆自发射测量和射击后模拟表明,在内爆早期有轻微的空中不对称,在爆炸时有非常不对称的外壳。

PDXP中的激光脉冲设计受到与爆炸推进器设计相关的一般概念的启发。优化设计源于胶囊的快速脉冲消融,驱动填充气体中的离子温度非常高。通过检查一系列一维辐射流体动力学模拟并选择优化电子和离子温度测量可用时间窗口的脉冲,完成了热流平台初始设计的脉冲优化。这导致 1.8 ns 方波脉冲和计算的消融器质量在脉冲结束时剩余约 30%。该平台上的所有后续发射都使用类似的脉冲形状,其中大部分激光能量在方脉冲期间传递,并且这些发射的 1D 模拟表明剩余质量相似,基于电子轮廓内包含的总质量密度对应于 351 nm 波长 (~9x10-²¹ cm-³) 处激光吸收的临界表面,无论激光驱动或胶囊几何形状如何。尽管这些胶囊是由相对较短的激光脉冲驱动的,但 2D 模拟表明,激光束倾向于不断地在爆炸的外壳上印上特定的图案,并且这种印记似乎有助于在爆炸时观察到的胶囊不对称。

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▲图1. N160920-005 胶囊表面每单位面积的计算激光功率。黑点表示胶囊表面上的指向。

减轻不对称性的一种可能途径是设计具有更薄烧蚀材料且与激光耦合更好的胶囊,这可能会允许产生更均匀的等离子体条件。这种烧蚀材料有可能允许使用更短的脉冲,并且更高密度材料的更高热导率可以帮助减轻激光能量沉积的不均匀性。由于抗拉强度与胶囊爆破压力之间存在线性关系,诸如硼(B)、高密度碳 (HDC)、碳化硼(B4C) 和氮化硼 (BN) 等材料的抗拉强度为比 GDP 高 5–10 倍,大概可以支持名义 PDXP 点设计的 8-10 个标准大气压的填充压力,并且厚度相对于 GDP 大幅减少。虽然 HDC 现在是一种常见的胶囊材料,但研究人员对含硼材料的兴趣源于收集数据以帮助约束 PDXP 平台的模拟模型的可能性所激发的。

在过去几年中,增材制造和靶材制造技术的进步使得使用碳化硼(B4C)消融材料进行发射的可能性变得更加切实可行。新技术也已被应用于在 NIF上制作 氮化硼 (BN) 平面状态方程实验。因此,将这些材料作为潜在的消融器进行检查似乎是及时的。


NIF 提供对极热等离子体数据的访问,有助于验证和改进各种实验室和天体物理系统的辐射流体动力学模型。NIF 的主要目标之一是在实验室中在氘氚等离子体中产生点火,但成功设计实验以实现该目标一直是一个挑战。这些实验的设计在很大程度上依赖于基于对这些热等离子体行为的理解和假设的计算机模型。

这项工作的主要作者劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)基础武器物理部门高能密度科学项目副主任希瑟·惠特利(Heather Whitley)认为,这些交替烧蚀体并没有改善PDXP内爆的对称性。

作为博士后受聘者,Whitley参与了 Cimarron 项目,这是一个实验室指导的研究和开发项目,旨在使用高性能计算来研究点火等离子体的物理学。Cimarron的目标是开发在微观层面描述热量和质量传输的新模型,以帮助改进我们对点火实验的建模。在计算机模型的工作之后,研究人员想用实验数据测试新模型,并开发了 PDXP 平台作为创建非平衡等离子体的一种方式。

在这些实验中,通过非常强的激光产生的冲击,离子比电子加热得更快。该小组打算使用时间分辨光谱学来测量实验过程中离子和电子的温度随时间的变化,时间分辨光谱学是一种测量特定频率下等离子体发射光量的方法。这些数据将使研究小组能够与西马伦项目为“电子-离子耦合”开发的模型进行直接比较,这是一个描述离子和电子在等离子体中如何交换能量的参数。

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▲图2. GDP(左)和 HDC(中)较厚胶囊设计在峰值压缩附近的计算密度分布。较薄的 B4C(右)设计显示出比其他两个胶囊显着更低的整体密度。所有三个图像中的颜色图都相同。

该项目是实验室如何与学术界合作应用计算资源和实验平台来提高对点火等离子体的理解和预测建模能力的一个很好的例子。Cimarron 项目经理兼 LLNL 高能密度科学中心负责人 Frank Graziani 表示,PDXP 平台和消融材料运动是一项国际努力,涉及LLNL、激光能量学实验室、原子武器研究所、麻省理工学院和加州大学伯克利分校的设计、实验和计算专业知识。

本文来源:Heather D. Whitley et al, Comparison of ablators for the polar direct drive exploding pusher platform, High Energy Density Physics (2021). DOI: 10.1016/j.hedp.2021.100928

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