ساخت و مشخصه‌یابی پوسته‌های پلی‌استایرنی برای هدف‌های گداخت لیزری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

پژوهشکده‌ی پلاسما و گداخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران

چکیده

در این مقاله، فعالیت­‌های صورت گرفته به منظور ساخت پوسته‌­های پلی­استایرنی هدف به روش ریز کپسول­‌سازی برای استفاده در گداخت لیزری بررسی شده است. ضروری است کپسول­‌های هدف دارای ساختاری­ کاملاً کُروی، متقارن و از نظر ترکیب شیمیایی عاری از هرگونه نا­خالصی با توزیع عنصری مشخص باشند تا از ناپایداری­‌های هیدرودینامیکی طی فرایند فشرده‌­سازی هدف تا حد امکان کاسته شود. ضخامت دیواره و قطر پوسته­‌های کُروی ساخته شده به ترتیب μm 27±2 و μm 750±50 است. به منظور بررسی کیفیت پوسته­‌ها و تعیین ضخامت و نایکنواختی دیواره­‌ی آن‌ها از روش تمام­نگاری بر پایه­‌ی تداخل­سنج ماخ- زندر استفاده شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Fabrication and Characterization of Polystyrene Shells for Laser Fusion Targets

نویسندگان [English]

  • F Rezazadeh Azari
  • M Valieghbal
  • B Zarefarsani
  • A. H Farahbood
چکیده [English]

In this article, the activities to fabricate the polystyrene micro-shells by the microencapsulation method for laser fusion targets are presented. To reduce the Rayleigh-Taylor hydrodynamic instabilities in the process of target compression, the target requires a spherical symmetry, excluding any impurity with pre-defined elemental distribution. The polystyrene shells have wall thickness 27±2 µm and diameter 750±50µm, respectively. The transmission holographic Mach-Zehnder interferometer method has been utilized to characterize the micro-shell quality by measurement of the wall thickness and nonuniformity of the micro-shells.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Inertial Confinement Fusion (ICF)
  • Microencapsulation (MEC)
  • Digital Holographic Microscopy (DHM)

[1] L. Zhang, Y. Dan, G. Dang-zhong, T. Yong-jian, Z. Young-ining, W. Shu-huai, Fabrication of deutrated  solid  ICF target, High Power Laser and Particle Beams 11(5) (1999) 605-608.

 

[2] T. D. Boone, Overview of  modeling efforts in support of microencapsulated polymer mandrel formation,  J. Moscow Phys. Soc. 8 (1998) 79-86.

 

[3] A. J. Antolak, A. E. Pontau, D. H. Morse, D. L. Weirup, D. W. HeikkinenM. Cholewa, G. S. Bench, G. J. F. Legge, Ion microtomograhy and particle-induced X-ray emission analysis of direct drive inertial confinement fusion targets, J. Vac. Sci. Technol. A 10 (1992( 1164-1169.

 

[4] T. P. Bernat, D. H. Darling, and J. J. Sanchez,     Applications of holographic interferometry to cryogenic ICF target characterization, ­J. Vac. Sci. Technol. A 20 (1982( 1362-1365.

 

[5] D. Gabor, Microscopy by reconstructed wavefront, Proc. R. Soc. Lond. A (1948) 454-487.

 

[6] C. Lattaud, Synthesis of low density foam shells for inertial confinement fusion experiments, (27 Septembre 2011), Thèse, Institut de Chimie Moléculaire de l’Université de Bourgogne (ICMUB).

 

 [7] W. S. Wei Bin, A review of recent progress in preparation of hollow polymer microspheres, Petroleum Science 6(3) (2009) 306-312.

 

[8] W. S. Wei Bin, Preparation of polystyrene hollow microspheres from waste foamed polystyrene plastics by microencapsulation method, The 5th ISFR (October 11-14, 2009) Chengdu, China, 160-164.

 

 [9] Pei-Jun Cai, Yong-Jian Tang, Lin Zhang and Wei-Dong Wu, Fabrications of metallic oxide doped polystyrene shells via emulsion Techniques, Fusion Sci. Technol. 49(1) (2006) 74-78.

 

[10] Pei-jun Cai, Yong-jian Tang, Fabrications of iron (III) oxide doped  polystyrene shells,  J. Vac. Sci. Technol. A 22 (2004) 419-421.

 

[11] Uichi Kubo, Hitoshi Nakano, and Hyo-gun Kim, Fabrication of cross-linked polymer shells for inertial confinement fusion experiments, J. Vac. Sci. Technol. A 15(3) (1997) 683-685.

 

[12] V. Micó, C. Ferreira, Z. Zalevsky and J. García, Superresolution digital holographic microscopy for three-dimensional samples, Optics Express 16(23) (2008) 19260-19270.

 

[13] V. Micó, C. Ferreira, Z. Zalevsky and J. García,  Basic principles and applications of digital holographic microscopy, Microscopy: Science, Technology, Applications and Education, A. Méndez-Vilas and J. Díaz (Eds.) (2010) 1411-1418.