[发明专利]一种浇注复合制备薄膜-泡沫双介质调制靶的方法

说明书

本发明公开了一种浇注复合制备薄膜‑泡沫双介质调制靶的方法，包括：将聚丙烯接枝苯乙烯溶液均匀浇注在具有调制图纹的调制模板表面，保持调制模板的水平并在室温下使溶剂挥发，待溶剂挥发完全后脱膜，即得到表面具有不同周期和振幅的正弦图纹的调制薄膜；将间苯二酚‑甲醛溶胶液浇注在调制薄膜表面，经超声处理在调制薄膜表面得到间苯二酚‑甲醛凝胶，将间苯二酚‑甲醛凝胶加入异丙醇中静置进行溶剂交换，超临界CO₂萃取干燥，得到聚丙烯接枝苯乙烯薄膜与间苯二酚‑甲醛气凝胶泡沫复合的双介质调制靶。通过本发明可制备得到聚丙烯接枝苯乙烯薄膜与低密度泡沫层界面调制图纹清晰、结合紧密的双介质复合调制靶样品。

技术领域

本发明涉及一种浇注复合制备薄膜-泡沫双介质调制靶的方法。

背景技术

在惯性约束聚变(Inertial Confinement Fusion,ICF)研究中，为提高靶丸的聚变成功率和能量增益，需要通过精密化分解实验来开展相关的模拟和研究工作，即是在靶丸表面上引入正弦调制图纹，人为地制造面密度扰动以模拟靶丸表面的不均匀性，通过测量激光对靶烧蚀过程中靶密度扰动的时空分布非线性增长，来研究并估算其流体力学不稳定性的大小。随着物理诊断技术的发展和精密化分解实验研究的深入，相关调制靶的靶型结构亦趋于多元化，已由原来简单的单介质平面调制靶拓展到双介质复合调制靶。目前，国外基于各类型调制靶而开展的流体力学不稳定性实验研究已有较多报道，但其中关于靶的具体制备方法却鲜有公开。国内，在单介质平面调制靶方面开展的研究工作较多，其制备技术业已较为成熟；但是，在双介质复合调制靶制备上的研究进展则较少，且仅有的相关工作也主要集中在硅气凝胶与碳气凝胶，聚苯乙烯薄膜与碳气凝胶，聚苯乙烯薄膜与金属的复合制备上，而对于薄膜-泡沫双介质调制靶却少有研究跟进，其复合制备工艺亟待探索和确立。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种浇注复合制备薄膜-泡沫双介质调制靶的方法，包括以下步骤：

步骤一、配制浓度为0.01～0.05g/mL的聚丙烯接枝苯乙烯溶液，将聚丙烯接枝苯乙烯溶液均匀浇注在具有正弦图纹的调制模板表面，保持调制模板的水平并在室温下使溶剂挥发，待溶剂挥发完全后脱膜，即得到表面具有不同周期和振幅的正弦图纹的调制薄膜；

步骤二、将间苯二酚-甲醛溶胶液浇注在步骤一的调制薄膜表面，并在65～85℃下超声90～120min，在调制薄膜表面得到间苯二酚-甲醛凝胶，将间苯二酚-甲醛凝胶加入异丙醇中静置进行溶剂交换，每天更换异丙醇，持续3天，然后进行超临界CO₂萃取干燥，得到聚丙烯接枝苯乙烯薄膜与间苯二酚-甲醛气凝胶泡沫复合的双介质调制靶。

优选的是，所述聚丙烯接枝苯乙烯溶液的制备方法为：按重量份，将20～25份聚丙烯粉末和0.1～0.5份过氧化苯甲酰加入超临界CO₂反应器中，通入CO₂，在压力为15～25MPa、温度为38～40℃下利用超临界CO₂溶胀45～75min，然后以0.2～0.4MPa/min的速度泄压，泄压后，加入25～30份苯乙烯，并再次通入CO₂，在压力为15～25MPa、温度为80～100℃下搅拌反应2～4h，泄压，产物用乙醇洗涤，然后用氯仿在索氏提取器中提取至恒重，得到聚丙烯接枝苯乙烯；将聚丙烯接枝苯乙烯加入1,2,4-三氯苯和N,N-二甲基甲酰胺DMF的混合溶剂中，搅拌溶解，得到浓度为0.01～0.05g/mL的聚丙烯接枝苯乙烯溶液。

优选的是，所述1,2,4-三氯苯和DMF的体积比为2～3:1。