薄壁玻璃微球壳的热扩散充气.pdfVIP

　第 11 卷　第 3 期 强 激 光 与 粒 子 束 . 11, . 3　 V o l N o 　1999 年 6 月 H IGH POW ER LA SER AND PA R T ICL E BEAM S Jun. , 1999　 ( ) 文章编号: 1001- 4322 1999 03- 0317- 04 薄壁玻璃微球壳的热扩散充气 邱龙会, 魏　芸, 傅依备 ( 中国工程物理研究院核物理与化学研究所, 成都市 525 信箱 79 分箱, 成都 610003) 　　摘　要: 　导出了热扩散一步充气法和分步充气法充气时, 薄壁玻璃微球壳的内压变化, 及其在空气中的气体渗漏速率和保气半寿命的表达式, 提出了确定分步充气过程操作参数的 约束条件。D 2 气体通过薄壁玻璃微球壳的扩散速率与分步法充D 2 气体时其内压的实验测量 值与计算值相符合。 　　关键词: 　玻璃微球壳; 气体扩散; 激光聚变靶 　　中图分类号: 　 639. 11　　　　文献标识码: 　 TL A 　　玻璃微球壳(H GM ) 是惯性约束聚变( ICF ) 试验常用的核燃料氘氚(D T ) 容器。国内目前用 液滴法能够制备出 300～ 450 、壁厚低于 1 的薄壁 。与 100～ 250 的 相 m m H GM m H GM [ 1 ] [ 2 ] 比较 , 其耐压能力较低, 进行热扩散充填D T 气体时, 若仍按一步充气法加压 , 可能会因内 外压差超过其耐压能力而发生破损。改用分步充气方法, 则可有效控制H GM 的内外压差而避 免破损。同时, ICF 打靶实验对H GM 内D T 气体量提出了定量要求, 而气体量由充气过程和 保气过程决定。 　　对于同一批 产品, 影响 热扩散充气速率的因素有: 气体种类、 的几何特 H GM H GM H GM 征、材质特性、内外压差、充气时间和充气温度。因此, 测量同一批H GM 的充气速率和漏气速 率, 表示出H GM 的内气压变化规律, 从而设计出相应的充气过程和保气过程, 以实现对H GM 进行定量充气、保气和计算H GM 内气体剩余量。 　　本文将导出 H GM 热扩散充气关系式, 由此设计分步充气方案, 并测定H GM 的气体扩散 速率, 表示出H GM 分步法充D 2 的充气速率、气体渗漏速率和保气半寿命的温度函数。 1　H GM 的热扩散充气和保气过程分析 1. 1　气体通过 H GM 的扩散速率 　　 、 、 等通过高碱金属硅酸盐玻璃的扩散速率 随温度变化满足