MASTERBOND,UV10TKLO-2,用于将镜片粘接到Kirkpatrick-Baez显微镜中,用于成像氘-氚融合中子轰击期间的X射线发射,
UV10TKLO-2概述
Master Bond UV10TKLO-2是一种单组分UV固化系统,用于高性能的粘接、密封和封装应用。它符合NASA的低挥发要求(ASTM E-595),可以在室温下利用紫外光迅速固化。由于其低挥发性,UV10TKLO-2适用于需要使用真空环境的应用,包括Kirkpatrick-Baez(KB)型X射线显微镜,用于测量用于核聚变的燃料的性能。1
应用
热核聚变产生巨大能量,当氘和氚等核聚变形成氦等较高分子量核时发生。氘-氚(DT)是用于热核聚变反应的燃料,通过其聚爆以启动聚变、自加热和最终点火。因此,聚爆步骤对获得自持聚变反应至关重要。在这一过程中,DT发射X射线辐射,可以用来测量其聚爆性能,提供有关该燃料性能的宝贵信息。罗切斯特大学激光能量学实验室的研究人员开发了一种Kirkpatrick-Baez(KB)型X射线显微镜,可以成像来自DT激光生成等离子体的X射线发射。该显微镜由紧凑型KB镜片组成,并与高速摄像机配合使用,以测量低温冷却的DT聚爆的热点演变。该实验在罗切斯特大学的OMEGA激光系统上进行,该系统向靶物提供激光脉冲,然后测量产生的核和流体动力学事件。
关键参数和要求
使用KB镜片对焦后,镜片能够在适当对齐后提供最小的强度损失,这对于获得正确的焦距是必要的。因此,研究人员需要一种高质量、真空合格的UV固化胶粘剂,以确保长期粘接。Master Bond UV10TKLO-2满足这些要求,因为它可以UV固化并符合NASA的低挥发要求。KB显微镜的镜片通过将胶粘剂应用于其光学基座,并将其UV固化到位来固定。胶粘剂本身作为平坦光学基座的倾斜接口。根据研究人员自己的说法,选择UV10TKLO-2是因为它是“已知质量最高、真空合格的UV固化”胶粘剂之一。在Master Bond,我们建议使用320-365纳米波长的紫外光进行固化,最小强度为20-40 mW/cm²。
结果
研究人员成功设计了一个KB显微镜,并将其与高速摄像机耦合,以获取来自DT靶的激光生成等离子体发射的X射线图像。为了实现这一点,他们正确对齐了相机的镜片,以捕获DT燃料在其聚爆期间的所有X射线发射。研究人员使用UV10TKLO-2固定KB镜片,以获得最佳的镜片对焦和对准。自从首次安装以来,Master Bond UV10TKLO-2成功地将镜片固定在位超过两年,未观察到图像位置的任何变化。由此产生的仪器被称为KBFRAMED,用于在测量低温冷却的DT靶爆炸的热点时,获得了6微米的空间分辨率和30皮秒的时间分辨率。最终,这种仪器对于获得这些热点的形状和大小的时间分辨变化是非常有用的,提供了有关DT燃料性能的宝贵信息。
参考文献:
Marshall FJ, Bahr RE, Goncharov VN, Glebov VY, Peng B, Regan SP, Sangster TC, Stoeckl C. 一种有框架、16图像的Kirkpatrick-Baez X射线显微镜. Rev Sci Instrum. 2017年9月; 88(9): 093702. doi: 10.1063/1.5000737. PMID: 28964245

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