高空核爆軟X射線輻射特性及其實驗室模擬研究.pdf

1、核武器在現(xiàn)代軍事中具有不可替代的戰(zhàn)略地位，而高空核爆近年來受到有關(guān)各國的普遍關(guān)注，對高空核爆的天基探測和預(yù)警已經(jīng)成為核爆監(jiān)視領(lǐng)域的新熱點.開展軟X射線波段的高空核爆探測相關(guān)的目標輻射特性研究，探索高空核爆探測的新方法，無疑將為國家的天基核爆監(jiān)測系統(tǒng)的研制打下重要的前期工作基礎(chǔ)，是一項具有重要應(yīng)用及學術(shù)價值的研究課題，對于保障國家安全具有重要的戰(zhàn)略意義.本文旨在通過理論研究和實驗室模擬，研究高空核爆軟X射線輻射特性，探索高空核爆監(jiān)測的新方

2、法，為進一步的應(yīng)用奠定基礎(chǔ). 在理論計算方面，給出了聚變裝置的初始離子數(shù)密度的解析形式，由等離子體的點火條件及能量平衡原理入手，獲得了聚變等離子體的溫度、粒子數(shù)密度、壓力等量隨時間和裝置當量的變化規(guī)律；定量計算了給定能量(當量)脈沖的核爆火球的溫度、半徑等主要參數(shù)隨爆高和時間的變化規(guī)律；引入大氣密度修正及介質(zhì)光學厚度修正，將原本只適于低空核爆的火球發(fā)展規(guī)律成功地推廣到高空核爆情況. 在實驗室模擬方面，深入分析了激光等離子

3、體與核爆火球及其軟X射線輻射之間的可比之處，充分論證了利用激光低壓打靶實驗?zāi)M高空核爆火球軟X射線輻射的合理性；借助激光等離子體模擬領(lǐng)域的普遍方法，編制了激光等離子體模擬程序，其對適當打靶條件下等離子體的數(shù)值模擬結(jié)果顯示，激光等離子體的主要參數(shù)與高空核爆的理論預(yù)言基本接近；實測了5～75nm波段、0.1nm分辨率的真空靶室Fe等離子體光譜，認證了25條譜線；測得了10-3～102pa常溫空氣的相同分辨率的透射光譜，由此推算出該波段常溫空