氫氦及其混合物稠密氣體制備技術(shù)與狀態(tài)方程實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文針對(duì)二級(jí)輕氣炮加載方式，建立了一套低溫壓縮氣體靶系統(tǒng)，包括高壓充氣系統(tǒng)，液氮冷卻系統(tǒng)及熱電偶測(cè)溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)成功用于制備稠密氫氦及其混合物氣態(tài)樣品。在利用二級(jí)輕氣炮多次沖擊壓縮實(shí)驗(yàn)方面進(jìn)行了有益的探索。在以下三個(gè)方面取得明顯進(jìn)步： (1)低溫壓縮氣體靶系統(tǒng)的建立是本文在稠密氣體制備技術(shù)上取得的顯著進(jìn)步。該系統(tǒng)在液氮溫度條件下將氣體樣品壓縮到40MPa，制備出稠密氣態(tài)樣品。與前人類似工作比較，樣品初始密度提高了將近40倍。通過(guò)

2、壓縮混合氣體獲得稠密樣品可以有效克服樣品分層問(wèn)題，后者是液態(tài)樣品直接進(jìn)行混合的技術(shù)瓶頸。建立該系統(tǒng)過(guò)程中解決了兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：(i)本文采用液壓驅(qū)動(dòng)方法壓縮氣體方法，解決了低壓氣體的增壓?jiǎn)栴}，并建立了一套小型氣體增壓系統(tǒng)。系統(tǒng)不需特制的高壓氣體壓縮機(jī)，提供了一種制備稠密氣體樣品的低成本途徑。該技術(shù)特別適用于少量稀有氣體的增壓，可以在實(shí)驗(yàn)室推廣使用。最高壓力達(dá)到40MPa，壓力測(cè)量精度達(dá)0.02MPa；(ii)本文利用金屬密封與低溫膠密封相

3、結(jié)合的方法，解決了在高壓氣體與液氮低溫下氣體密封問(wèn)題。在制備氫氮混合樣品時(shí)，壓力達(dá)30MPa，其形變量可以忽略。 (2)在多次沖擊過(guò)程測(cè)量技術(shù)方面取得明顯進(jìn)步。在測(cè)量輻射歷史時(shí)采用光電倍增管，具有很好的上升前沿，實(shí)驗(yàn)中觀測(cè)到比較完整的多次沖擊輻射歷史。在過(guò)去類似實(shí)驗(yàn)中最多觀測(cè)到2，3次沖擊過(guò)程，而本文首次直接測(cè)量到1-8次沖擊過(guò)程。由各次沖擊過(guò)程的持續(xù)時(shí)間，可以確定多次沖擊狀態(tài)的熱力學(xué)參量。這一技術(shù)進(jìn)步，使多次沖擊壓縮技術(shù)應(yīng)用于