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用于等离子体衬垫驱动的HEDP和磁惯性核聚变实验的微型轨道炮加速 用于等离子体衬垫驱动的HEDP和磁惯性核聚变实验的微型轨道炮加速器 F.D.威瑟斯庞,R.崩嘎尔德纳尔,A.凯斯,S.梅塞尔,S.布罗金顿和L.Wu HyperV技术公司,弗吉尼亚州尚蒂伊市 R.埃尔顿 马里兰大学,马里兰州学院公园,马里兰州 工作由美国能源部聚变能源科学办公室资助 迷你枪等离子体加速器的球形阵列是形成内爆球形等离子体内衬的潜在驱动力,在停滞后可以达到与HEDP相关的(∼0.1 Mbar)压力。这些内衬将通过30个或更多密集的、高马赫数的等离子体射流(n∼10^16-17 cm^-3, M∼10-35, v∼50-70 km/s, r(jet)∼5 cm)在一个球形汇聚的几何中合并形成。带有陶瓷绝缘体的小型(通常是1-2厘米见方的孔x15-50厘米长)平行板轨道炮将通过快速打开的阀门在后膛脉冲式地注入高Z气体,以产生高密度的等离子体射流,速度在50-100公里/秒之间。最近在HyperV的测试中,使用单一的脉冲毛细管放电注入到微型火炮后膛,在炮膛内实现了接近10^18 cm^-3的等离子体密度,在速度超过50 km/s时,喷射羽流的密度超过10^17 cm^-3。这些1厘米见方的试验中的等离子体射流总质量尚未确定,但对早期的6毫米见方的13厘米长的装置进行的类似试验,使用铝箔引信从静止状态开始的大约3微秒、100千安的电流脉冲,在50公里/秒时产生了90微克的等离子体,在63公里/秒时产生了约40微克。将轨道枪适度扩大到一个2厘米见方的孔,在200-300千安的较长脉冲宽度下运行,应该能够将几千微克的高Z气体(例如氙)加速到50千米/秒以上。这一性能应该足以达到与HEDP相关的压力。
用于定向能量应用的高功率激光器 菲利普·斯兰格,巴赫曼·哈菲兹,安东尼奥·丁和理查德·费舍尔 美国华盛顿特区20375,海军研究实验室等离子体物理部 *通讯作者:[email protected] 在这篇文章中,我们回顾并讨论了海军研究实验室(NRL)关于高功率激光器在大气中定向能量(DE)应用的研究计划。影响传播的物理过程包括吸收/散射、湍流和热膨胀。定向能量应用所需的功率水平需要结合一些激光器。在大气湍流中,有一个可以放在目标上的最大强度,它与初始光斑大小和激光束质量无关。通过结合一些千瓦级的光纤激光器,NRL的科学家已经成功地展示了高功率激光在湍流大气中的传播和无线充电。在NRL的实验中,四个总功率为5千瓦的非相干组合光纤激光器被传播到3.2公里外的目标。这些在现实大气中成功的高功率实验构成了海军激光武器系统的基础。我们比较了没有自适应光学系统的相干和非相干组合光束的传播特性。对于多公里的传播范围和中度到高度的湍流,相干和非相干组合激光束在目标上的能量几乎没有差别。与非相干组合不同,相干组合对单个激光器有严格的限制。这些限制包括要求有较窄的功率谱线宽,以便有较长的相干时间,以及所有激光器的偏振排列。这些要求对于高功率激光器来说是非常困难的。 2015 美国光学学会 OCIS代码:(010.1300)大气传播;(010.1330)大气湍流;(140.6810)热效应;(140.3295)激光束特性;(140.3298)激光束合成。
超高速钢球打击肥皂与生物靶标的创伤弹道特点研究 李冠桦,张良潮,翁昌梅,张东冬,张洁元,陈魁君,段朝霞,康建毅,王建民 (陆军特色医学中心武器杀伤生物效应评估研究室,重庆400042) 摘要:通过对比研究不同速度钢球打击肥皂靶和生物靶的创伤弹道表现,探讨两者在超高速破片打击下的动态响应异同。采用不同速度(1000m/s、2000m/s、3000m/s、4000m/s)的7.2g钢球分别打击肥皂靶和实验动物后肢肌肉丰满处。打击后观察靶标的弹道学表 现,包括出入口大小、伤腔形状和大小、动物肢体损伤范围和损伤程度。研究结果表明:从1000m/s到4000m/s,随着钢球速度的增加,伤道入口越大,伤道出口从1000m/s到3000m/s逐渐增大;在4000m/s速度时,投射物未能穿出软组织,形成半球形伤腔;钢球以1000m/s速度打击肥皂时形成直径为5cm的入口和直径0.6cm大小的出口圆锥体;2000m/s速度打击肥皂时形成直径为16cm的入口和出口直径3cm大小的圆锥体;4000m/s速度打击肥皂时形成25cm×25cm×17cm的半球形坑,未击穿肥皂;从弹道入口为起始点,以1cm为间距分别测量的动物瞬时空腔、动物伤腔和肥皂空腔不同伤道深度上剖面投影的直径大小。对比相同速度钢球打击下剖面直径变化曲线,发现不同速度下伤道深度5~10cm处肥皂空腔和动物的瞬时空腔的剖面直径相近。在超高速钢球打击下,肥皂靶形成的空腔与生物靶形成的瞬时空腔在伤道前端大小近似,可见肥皂靶可以一定程度上反映超高速钢球的生物杀伤效应。 关键词:超高速钢球;肥皂靶;生物靶;创伤弹道 中图分类号:R826.5文献标志码:A文章编号:1000-1093(2022)09-XX-XXX
关于目前短篇科幻诸多问题之一的部分意见 看完最近的《鲸落》后,我这种感觉愈发明显。本人没有看很多的短篇小说,所以心中的感觉缺少基数大的实证。到现在,例证至少有3个,我认为可以写出来供大家讨论。 部分短篇科幻的问题之一:文章的主要线索之一必然是一种超越目前人类所能达到的,或者根本违背客观规律的事物,如果没有这个事物,故事难以推动。 例证1:《太阳坠落之时》的白光泵浦激光。众所周知,成分混杂的光源是不能作为泵浦源的,但是这属于技术问题,在此不多赘述。在《太阳坠落之时》中三个激光平台最大的问题就在于其巨大的质量和高达35786km的运行轨道。各位读者但凡看过新闻联播,都清楚3个总计12万吨GEO运力是什么概念。大概是什么水平?长征五号GEO运力大概在14吨左右,这意味着送这三个激光平台上天至少要8572发长征五号。这还不算某些大型构件难以塞进整流罩,必须拆分,这样势必增加总的系统质量。8572发长征五号是什么概念?总共烧掉了700多万吨燃料;总的价格大概是1.2万亿美元,差不多就是俄罗斯2020年的GDP。 如果人类已经有了随便一个太空民营公司都能轻轻松松发射8572发长征五号还保证有不小的盈利的话,鬼知道政府的航天能力是多少。不过我们可以做个预想,当三个同步轨道的激光平台对地球政府发起威胁的时候,每个激光平台至少被十艘万吨级炮舰瞄准,然后在几秒之内被激光打得支离破碎。 例证2:就是最近的《鲸落无声》。让我们首先看看这条鲸鱼,短时间极速70节,10km外靠次声波在1-2分钟内杀死处于大量密度不同介质、减震浮筏保护后的人类,这大概需要一些超自然的力量。没有什么线粒体的功率能够堪比自然循环堆甚至液态金属堆,也没有什么ATP能够堪比kA级电流。另外,潜艇的主动声呐也是发射次声波,不会有任何发声器官比得上世界上最先进的攻击核潜艇之一的主动声呐。 还有很多例子,但是作者记不清了。总之这算是很普遍的现象之一了。
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