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1、第44卷第9期原子能科學(xué)技術(shù)Vo】．44，NO．92010年9月AtomicEnergyScienceandTechnologySep．2010載氣壓力對空心玻璃微球爐內(nèi)成球過程的影響漆小波，李波，陳素芬，張占文，師濤(中國212程物理研究院激光聚變研究中心，四川綿陽621900)摘要：為實(shí)現(xiàn)慣性約束聚變(ICF)靶用高品質(zhì)空心玻璃微球(HGM)的干凝膠法制備，從數(shù)值模擬和工藝實(shí)驗(yàn)兩個方面研究了載氣壓力對干凝膠粒子爐內(nèi)成球過程及最終HGM品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，隨著載氣壓力的降低，HGM的直徑增大、壁厚變薄。降低載氣壓力雖有利于延長液態(tài)空心玻璃微球的精煉時間，
2、但載氣與液態(tài)空心玻璃微球之間的傳熱能力也顯著降低。因此，HGM的精煉程度隨著載氣壓力的降低而下降，當(dāng)載氣壓力低于0．5×10Pa時，HGM的精煉程度不能滿足ICF制靶的要求。關(guān)鍵詞：干凝膠法；空心玻璃微球；慣性約束聚變；靶制備中圖分類號：TL639；TQ171文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1000—6931(2010)09—1065—06EffectsofFurnaceAtmospherePressureonFabricationProcessofHollowGlassMicrospheresinDrop‘TowerFurnaceQIXiao—bo，LIBo，CH
3、ENSu—fen，ZHANGZhan—wen，SHITao(ChinaAcademyofEngineeringPhysics，P．O．Box919—987，Mianyang621900，China)Abstract：Tofabricatehighqualityhollowglassmicrospheres(HGMs)bysol—geltech—nologyforinertialconfinementfusion(ICF)，theeffectsoffurnaceatmospherepressureonthetransformationprocessfromge
4、lparticlestoHGMsandtheresultingqualityofHGMswereinvestigatedbynumericalsimulationandexperiments．TheresultsshowthatdecreasingoffurnaceatmospherepressurecanincreasediameterofHGMsandde—creasewallthicknessofHGMs．DecreasingfurnaceatmospherepressurecanextendtherefiningtimeofliquidHGMs，ho
5、wever，theheattransfercoefficientbetweenliquidandfurnaceatmospherepressuredecreasessignificantlywiththedecreasingoffurnaceatmospherepressure．Asaresult，therefiningdegreeandthequalityofHGMsdescendquicklywithfurnaceatmospherepressure．Whenthefurnaceatmospherepressureislowerthan0．5×10Pa，
6、thesphericity，concentricityandsurfacefinishcannotsatisfytherestrictrequirementsofICFtargets．Keywords：sol—geltechnology；hollowglassmicrosphere；inertialconfinementfusion；targetfabrication收稿日期：2009—08—21；修回日期：2009—09—28基金項(xiàng)目：高溫高密度等離子體物理國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金資助項(xiàng)目(9140C6806030908)作者簡介：漆小波(1974一)，男，
7、重慶人，副研究員，博士，核材料專業(yè)1066原子能科學(xué)技術(shù)第44卷在激光慣性約束聚變(ICF)物理實(shí)驗(yàn)中，玻璃的高溫粘度、熔點(diǎn)和析晶傾向L】。因此，空心玻璃微球(HGM)因耐壓強(qiáng)度高、球形度空心玻璃微球的成分設(shè)計(jì)即是將上述各氧化物好、壁厚均勻、表面光潔度高及保氣性能優(yōu)異等的種類和含量根據(jù)目標(biāo)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到特點(diǎn)而成為應(yīng)用較廣泛的熱核燃料容器[1]。隨空心玻璃微球幾何、物理和化學(xué)性能以及制備著我國大功率激光驅(qū)動器的研制成功和ICF工藝條件的最優(yōu)。根據(jù)玻璃成分與性能之間的物理實(shí)驗(yàn)研究的深入，不僅雙殼層靶需厚壁理論預(yù)測模型_】，在綜合評價玻璃耐壓強(qiáng)度、HGML2
8、]、高能密度物理實(shí)驗(yàn)需高強(qiáng)度的大直徑化學(xué)穩(wěn)定性、粘度
