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[发明专利]用于激光约束核聚变常温实验的双楔形对撞靶及制备方法-CN202310989060.X在审
发明人：林祖德;刘景全;王晓林;刘武;文惠敏;尤敏敏 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2023-08-08 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G21B1/19 文献下载
摘要：本发明提供一种用于激光约束核聚变常温实验的双楔形对撞靶及制备方法，对撞靶包括：连接支撑架，为对撞靶提供支撑作用；一对上下呈面对称的楔形约束结构，设于连接支撑架上，一对楔形约束结构形成对撞结构；每个楔形约束结构包括：两个呈预设夹角的约束面，两个约束面之间留有空隙，约束面上设有高Z材料层；聚合物柱状壳，其两端分别与两个约束面连接，聚合物柱状壳提供激光打靶实验材料，聚合物柱状壳具有预设的弯曲弧度，聚合物柱状壳的弯曲方向朝向约束面。本发明的双锥形对撞靶可用于双锥对撞激光约束核聚变常温实验中，满足对聚合物柱状壳的柱面状原材料进行烧蚀、压缩后，进一步进行对撞的需求。
用于激光约束聚变常温实验楔形制备方法

[发明专利]激光聚变点火靶丸-CN202011442204.2有效
发明人：蓝可;乔秀梅 -专利权人：北京应用物理与计算数学研究所
申请日： 2020-12-08 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： G21B1/19 文献下载
摘要：本发明实施例中公开了一种激光聚变点火靶丸，包括：氘氚气层；氘氚冰层；和烧蚀层；所述烧蚀层由至少两种烧蚀材料组合而成，且不同的烧蚀材料构成所述烧蚀层的不同层。本发明实施例中的技术方案能够提高点火的成功率。
激光聚变点火

[发明专利]一种用于双锥对撞点火低温冷冻靶的铝套筒及其制备方法-CN202211690365.2在审
发明人：刘景全;朱先涛;林祖德;尤敏敏;温冬阳;胡之勇 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-12-27 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G21B1/19 文献下载
摘要：本发明提供一种用于双锥对撞点火低温冷冻靶的铝套筒及其制备方法，包括：中间铝套筒，所述中间铝套筒内部为空腔；密封铝盖，两个密封铝盖分别位于所述中间铝套筒的上下端；密封膜，每个密封铝盖内部设置一个密封膜；所述中间铝套筒、密封铝盖和密封膜相互之间密封连接，构成内部为空腔的柱腔结构模型。本发明整体结构组装由分立单元组装而成，各部分可独立设计加工，密封连接，操作简便，使得整体结构具有一定的灵活性；本发明整体呈“工”字型，该结构能够保证核心腔室的控温及密封效果，从而保证核心靶丸所处热环境。
一种用于点火低温冷冻套筒及其制备方法

[发明专利]具有多端注入靶的束靶耦合瞄准定位系统及定位方法-CN201710641342.5有效
发明人：冯斌;王礼权;敬域堃;王芳;向勇;柴向旭;韩伟;李富全;陈旭;胡东霞 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2017-07-31 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： G21B1/19 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有多端注入靶的束靶耦合瞄准定位系统及定位方法，物理实验激光打击的多端注入靶通过经纬度刻线，建立实验靶与束靶耦合传感器的统一基准坐标系和中心定位，对于上下CCD视场外的注入孔，在原打靶流程中巧妙的增加了利用多端注入靶反过来定位作为真空靶室中心坐标基准的束靶耦合传感器，通过平移束靶耦合传感器将所有视场外的注入孔逐一平移入视场，并利用监视仪修正平移偏差，保持了共轭面高度和法线不变。再将靶瞄系统原设计中三维空间不可见的弹着点转移到多端注入靶表面的刻线交点即特征点上，同时利用束靶耦合传感器上下CCD相关性，对特征点进行角度修正，进一步提高了打靶精度。该方法简单易行，操作方便，打靶精度高。
具有多端注入耦合瞄准定位系统方法

[发明专利]一种毫米尺度微球内氘冰壳层的制备方法-CN202310115081.9在审
发明人：陶朝友;代飞;王凯;林伟;陈冠华;梁榉曦;黎军;刘喜川 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2023-02-15 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G21B1/19 文献下载
摘要：本发明公开了一种毫米尺度微球内氘冰壳层的制备方法，所述方法基于冷冻靶装置实现，将靶丸通过氘气充气管悬挂在冷冻靶装置套筒的中心，通过温度和压力的控制先将靶丸内气态氘转换为液态氘，再转变为多晶固态氘；再在上下硅冷却臂施加温度梯度，将靶丸南半球的多晶固态氘升华并凝华至北半球形成相对均匀的氘冰层；将上下硅冷却臂的温度同时升至氘冰层的熔点温度，在靶丸内表面形成固液共存的氘层。本发明方法能够在靶丸内形成光滑、均匀的高质量的固液共存氘层，得到的氘层的平均厚度为35.9μm，厚度PV值为4.02μm，内表面粗糙度为1.0μm，大大提高了靶丸内氘层的均匀度和光滑度。
一种毫米尺度微球内氘冰壳层制备方法

[发明专利]一种用于激光约束核聚变常温实验的沟槽靶及其制备方法-CN202211689342.X在审
发明人：林祖德;刘景全;王晓林;刘武;文惠敏;尤敏敏 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-12-27 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G21B1/19 文献下载
摘要：本发明提供一种用于激光约束核聚变常温实验的沟槽靶及其制备方法，该方法包括：通过3D打印工艺制作两个压缩面，两个所述压缩面之间留有间隙并形成预设夹角，形成双面沟槽结构；通过3D打印工艺制作所述双面沟槽结构的支撑结构；于所述双面沟槽结构的外部形成抗压缩涂层；提供聚合物压缩柱状壳，作为压缩及烧蚀层结构；将所述聚合物压缩柱状壳置于所述双面沟槽结构的中部，所述聚合物压缩柱状壳的张口正对所述间隙，将所述聚合物压缩柱状壳的两端分别与两个所述压缩面连接。本发明解决了高精度沟槽靶制备的工艺难题，且使得压缩沟槽间的角度及距离可得到高精度控制，同时具有操作流程简单、成本较低、沟槽支撑体可批量加工的优点。
一种用于激光约束聚变常温实验沟槽及其制备方法

[发明专利]一种包含定向红外辅助加热的ICF冷冻靶装置-CN202110384780.4有效
发明人：厉彦忠;郭富城;李翠 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-04-09 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G21B1/19 文献下载
摘要：一种包含定向红外辅助加热的ICF冷冻靶装置，包括热辐射屏蔽罩，热辐射屏蔽罩内为真空区域，真空区域内设置有热力机械结构，热力机械结构正中心固定有靶丸，靶丸与热力机械结构之间为氦气腔，热力机械结构内壁面设有红外光纤对靶丸定向红外辅助加热；本发明提高靶丸温度场均匀性，进而提高点火成功率，理论上可以将靶丸表面最大温差降低至0.1mK以下，满足了点火需求。
一种包含定向红外辅助加热 icf 冷冻装置

[发明专利]一种真空低温平台及冷冻靶靶丸充气及冻制方法-CN202211684175.X在审
发明人：刘景全;温冬阳;尤敏敏;朱先涛;胡之勇 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-12-27 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： G21B1/19 文献下载
摘要：本发明提供一种真空低温平台及冷冻靶靶丸充气及冻制方法，包括：真空罩，其提供机械外形和物理支撑；真空泵，供纯净环境和真空绝热；冷屏罩，用于阻隔真空泵外的室温环境，为靶丸气体提供一级温控；真空罩和冷屛罩设有可拆卸法兰、进气阀、可拆卸腔体、观察窗；低温铜块，其位于冷屛罩内；靶架夹具，其一端固定于低温铜块侧壁，另一端用于夹持冷冻靶架并为其传导低温铜块的温度；连接软管，其从进气阀处将输入气体引导至冷冻靶架处，并且，至少有一根连接软管经过低温铜块。本发明提供三级温控获得较低温度和纯净的真空环境；隔绝了低温铜块的超低温，降低操作人员的冻伤风险，且具备控温缓冲，提高设备安全性。
一种真空低温平台冷冻靶靶丸充气方法

[发明专利]一种多层调制结构聚变调制靶的制备方法-CN202211663038.8在审
发明人：刘景全;杜致远;林祖德;王晓林;刘武;文惠敏;尤敏敏 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： G21B1/19 文献下载
摘要：本发明提供一种多层调制结构聚变调制靶的制备方法，包括：建立调制靶三维模型，所述调制靶三维模型包括基底层模型和设于所述基底层模型上的多块调制结构层模型，多块调制结构层模型依次排布且存在高度差；根据所述调制靶三维模型，打印所述基底层；根据所述调制靶三维模型，于所述基底层上按序依次打印多块调制结构层；经紫外固化和等离子体表面处理后，得到多层调制结构聚变调制靶。本发明基于3D打印制备分区、分层、多样化的调制结构，并进行等离子体粗糙化处理，具有调制图形精确可控、结构复杂可变、尺寸分辨率高、工艺简单高效和成本低等优点，有助于模拟靶丸表面的多种不均匀因素对聚变点火过程的影响。
一种多层调制结构聚变制备方法

[发明专利]一种强场侧注入的激光吹气系统-CN202110631229.5有效
发明人：孙平;郑典麟;张凯 -专利权人：核工业西南物理研究院
申请日： 2021-06-07 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： G21B1/19 文献下载
摘要：本发明属于受控核聚变技术领域，具体涉及一种强场侧注入的激光吹气系统。本发明包括激光束、扫描机构、聚焦透镜组和靶片机构，其中，激光束由高能脉冲激光器发出，扫描机构使激光束的光斑在靶片上高速移动扫描；聚焦透镜组安装在扫描机构的腔体上，会聚激光束；靶片机构安装在托卡马克的强场侧，提供注入等离子体中杂质并保护棱镜免受污染。本发明提供一种强场侧注入的激光吹气系统，激光束经过会聚透镜组聚焦到靶片附近，经过棱镜后方向折返，光路平移，激光就从靶片的未镀膜部分入射到镀膜部分，靶片上的膜吸收激光能量后消融形成原子束后注入等离子体，达到强场侧向等离子体中注入的杂质的目的。
一种强场侧注入激光吹气系统

[发明专利]用于控制冷冻靶温度扰动的金属泡沫热容装置及冷冻靶-CN202210565448.2在审
发明人：李翠;陈冠华;厉彦忠;郭富城;赵小迪;胡孟华;李黎 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-05-23 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： G21B1/19 文献下载
摘要：本发明公开了用于控制冷冻靶温度扰动的金属泡沫热容装置及冷冻靶，金属泡沫热容装置包括腔体，腔体前端设置有前密封盖，后端设置有后密封盖，腔体中设置有泡沫金属，腔体内充有高压的高比热容的流体。热容装置削弱了导冷路径上的温度波动，通过热容装置控制导冷路径温度波动来减弱制冷机冷头温度波动影响，在保持导冷路径传热良好的同时，大幅降低冷头温度波动对冰层温度的影响。
用于控制冷冻温度扰动金属泡沫热容装置

[发明专利]一种ICF靶丸的抽空流洗装置及方法-CN202210500813.1在审
发明人：厉彦忠;郭富城;李翠 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-05-10 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： G21B1/19 文献下载
摘要：一种ICF靶丸的抽空流洗装置及方法，装置包括靶丸，靶丸和靶丸充气管一端连接，靶丸充气管另一端和靶丸抽气机控制阀入口、氘气气源控制阀出口连接，靶丸抽气机控制阀入口和氘气气源控制阀出口连接，靶丸抽气机控制阀出口和靶丸抽气机入口连接，氘气气源控制阀入口和氘气气源出口连接；方法抽气阶段和充气阶段，以1次抽气和1次充气为抽空流洗过程，进行5次抽空流洗过程，此时靶丸1内的杂质气体含量低于205ppm，且所需要的时间最短；本发明能够更加省时便捷地将靶丸内的杂质气体浓度控制在允许范围内，从而提高点火成功率。
一种 icf 抽空装置方法

[发明专利]一种激光聚变点火装置和聚变点火方法-CN202010584044.9有效
发明人：张杰;张喆;王伟民;远晓辉;李玉同 -专利权人：中国科学院物理研究所;上海交通大学
申请日： 2020-06-23 - 公布日： 2022-07-19 - 主分类号： G21B1/19 文献下载
摘要：公开了一种激光聚变点火装置，其包括：激光源；两个相同的相互分离的中空的压缩锥体，用于装填用于聚变的燃料，所述两个压缩锥体中的每一个的锥顶设置有孔，锥底开放，所述两个压缩锥体由金属制成，共轴且锥顶相对；以及点火组件，用于对从所述两个压缩锥体的所述孔中喷出并发生对撞的所述燃料进行加热，使其发生聚变点火；其中，所述激光源产生多路激光脉冲，分别从所述两个压缩锥体中的每一个的锥底朝向锥顶方向辐照所述燃料，以使所述燃料从所述两个压缩锥体的所述孔中相向喷出并发生对撞。该激光聚变点火装置可以降低实施聚变压缩和点火的激光的能量，并且能提高激光聚变点火的稳定性。还公开了一种激光聚变点火方法。
一种激光聚变点火装置点火方法

[发明专利]一种ICF冷冻靶靶丸结构-CN202210371363.0在审
发明人：厉彦忠;郭富城;李翠 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-04-11 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： G21B1/19 文献下载
摘要：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。
一种 icf 冷冻靶靶丸结构

[发明专利]一种可实现燃料组分平衡的ICF冷冻靶充气管结构-CN202210371564.0在审
发明人：厉彦忠;郭富城;李翠 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2022-04-11 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G21B1/19 文献下载
摘要：一种可实现燃料组分平衡的ICF冷冻靶充气管结构，包括靶丸上连接的充气管，充气管首端连接气源，充气管底部成一个平面，混合燃料气体在其中流动时主要呈层流状态，在管内流动时氚主要在下半部分流动，相应的氘在管道上半部分流动，通过将充气管底部设计成一个平面，可以降低氚的流动阻力，从而增大氚的流量；充气管末端的顶部延伸出一段距离，可以增大氘的流动距离，即增大了氘的流动阻力，降低了氘的流量，以此解决了混合气体经过充气管后氘氚组分比例发生变化的问题；本发明通过改变氘和氚两种气体主流道内的流阻，从而实现两种气体流量的调节，得实验发生条件变得可控，打靶实验能够正常进行。
一种实现燃料组分平衡 icf 冷冻充气结构

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