【摘 要】
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高压材料的电导率研究是材料电学特性分析的重要内容,对新能源开发和行星科学研究有重要意义。高功率激光加载能够驱动材料实现超高压和高密度,且其装置具有较为成熟的力学状
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高压材料的电导率研究是材料电学特性分析的重要内容,对新能源开发和行星科学研究有重要意义。高功率激光加载能够驱动材料实现超高压和高密度,且其装置具有较为成熟的力学状态诊断技术和冲击温度诊断技术,是开展极端条件下材料物性研究良好平台。但由于在高功率激光加载的实验中压强较高,样品较小且结构复杂,对材料电导率的直接测量有一定困难,探究开发高压材料电导率的诊断方法对于高压材料电学特性研究极为重要。本文就是利用神光-Ⅱ激光装置开展了高压液氘材料电导率研究工作。本文首先分析了高压下材料电导率传统的诊断方法,利用实验室已有诊断条件和材料的特殊性质建立了计算低Z材料的电导率模型,然后在神光-Ⅱ激光装置下开展了液氘高压电导率研究实验,对计算电导率的模型所需的液氘密度,冲击温度和反射率等参数进行了详细诊断,最后利用此模型计算了液氘的电导率。结果表明:在约70GPa下,液氘已具有相对较高的电导率,高压下液氘中的自由电子不仅来源于氘分子的热激发还来源于离解的氘原子的电离,液氘已从绝缘态物质向部分电离的弱导体物质转变。本文还对实验中反射率测量误差进行深入分析,发现探针激光在测量时间内的强度分布变化可能给反射率测量带来较大误差。为减小此项误差,本文在第九路激光装置原诊断系统下进行了高压材料反射率测量系统的改进设计工作。
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