ICF靶用苝-酞菁類涂層制備與激光燒蝕特性研究.pdf

1、慣性約束聚變（ICF）是目前較有前途的可控熱核聚變途徑之一。在文獻調(diào)研的基礎(chǔ)上，本文從優(yōu)化靶丸材料結(jié)構(gòu)的思路出發(fā)，將太陽能電池中的p-n結(jié)結(jié)構(gòu)多層功能薄膜引入到靶丸燒蝕層中，以期當激光/X光輻照到靶丸表面時，利用這些功能薄膜獨特的廣譜吸收與高效能量轉(zhuǎn)換性能，達到提高靶丸的燒蝕性能和減少靶丸爆聚過程中的流體力學不穩(wěn)定性的目的，最終實現(xiàn)較高的氘氚燃料壓縮效率和能量增益。 本文首先設(shè)計并合成了一系列典型的n型材料，即1，6，7，12-

2、四溴-苝四酸酐（PeryBr）、1，6，7，12-四溴-N，N’-二苯胺-苝四羧酸二酰亞胺（PeryBrAn）、1，6，7，12-四對叔丁基苯氧基-N，N’-二苯胺-苝四羧酸二酰亞胺（PeryAnBp）和N，N’-二苯并咪唑-苝四羧酸二酰亞胺（PV）。利用FTIR、HNMR、UV/vis、EA、光學顯微鏡等分析手段對目標產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性能進行了表征。 其次，通過真空蒸鍍沉積的方法成功地制得系列平面薄膜靶樣品，采用UV/vis、FT

3、IR、AFM、FL等對其結(jié)構(gòu)與性能進行表征，最后將制得的功能薄膜進行初步的激光燒蝕實驗。 通過上述一系列實驗研究，成功地得到以下實驗結(jié)果： （1）成功的合成了幾種n型材料，目標產(chǎn)物經(jīng)柱色譜法和升華的方法純化后純度達95％以上。 （2）通過真空蒸鍍沉積的方法制得了表面光滑且膜厚均勻的單層和多層功能薄膜Alq3/CuPc/PS、PV/H2Pc/PS、PV/CuPc/PS、CuPc/PV/PS等等。Alq3、 PV、H

4、2Pc和CuPc單層薄膜表面粗糙度分別為：0．983、2．268、0．633和1．021nm。此外，研究發(fā)現(xiàn)，單層薄膜在紫外區(qū)有較強的吸收和熒光現(xiàn)象，但是多層薄膜卻表現(xiàn)出很強的熒光淬滅，這有利于能量的轉(zhuǎn)化。 （3）利用波長為1053nm，焦斑直徑為1．0mm，脈沖為1．1ns的激光進行了薄膜燒蝕特性研究，實驗的結(jié)果表明：本文設(shè)計的p-n結(jié)結(jié)構(gòu)功能薄膜，可以橫向快速傳輸能量，減少了能量在縱向的分布，使能量的沉積更加均勻。其中Alq