激光驱动等离子体射流及无冲击压缩实验

摘要

激光驱动等离子体射流无冲击压缩方法为研究材料在快速加载条件下的力学响应提供了一条新的途径,但是关于这个"等离子活塞"自身的研究却鲜有报道.本文的主要研究目标就是通过实验描绘出激光驱动等离子体射流及其对材料进行无冲击压缩的整个过程.实验是在神光-II 钕玻璃激光器上进行的,加载激光波长527nm .通过双精度线VISAR ,对气库膜内烧蚀冲击波的传播和衰减过程进行了实时测量,利用瞬态成像和扫描方式记录了气库膜后表面形成射流的二维分布和前锋速度历史(前锋速度可达28~60km/s ).同时利用同轴MZ 干涉系统对等离子体射流前沿的密度分布进行了测量,结果表明密度分布为下凸型近指数分布,这恰恰是产生无冲击压缩的重要特征.利用这种射流对铝样品进行了无冲击压缩,测量了10/20 μ m铝样品和LiF 窗口界面的速度历史,获得的加载压力历史光滑上升至40GPa 以上.