A polystyrene (CH)/carbonized resorcinol formaldehyde (CRF) dual-layer perturbation target for inertial confinement fusion hydrodynamic instability experiments was designed and fabricated. The target was composed of a perturbed CRF aerogel sheet and a CH layer. The detailed fabrication method consisted of three steps. The CRF aerogel sheet was first prepared by sol–gel and carbonization processes; the perturbation patterns were then introduced on the surface of the CRF aerogel sheet by a laser micro-machining process; finally, the CH layer was directly coated on the perturbation surface by a spin-coating process not only to avoid the use of a sticker but also to eliminate the gaps between the CH layer and the CRF aerogel sheet. A scanning electron microscope was used to investigate the surface morphology and microstructure of the CRF aerogel sheet. The parameters of the target, such as the perturbation period (T), perturbation amplitude (A), thickness of the CRF aerogel sheet (H1) and thickness of the CH layer (H2), were characterized by a QC-5000 tool microscope. The cross-sectional photographs of the target showed that the CH layer and the CRF aerogel sheet adhered perfectly with each other. The influence of the laser micro-machining process on the microstructure of the CRF aerogel sheet was studied. T and A of the target were about 100 µm and 20 µm while H1 and H2 were about 250 µm and 30 µm, respectively. The total thickness and width of the target were about 260 µm and 250 µm, respectively.
慣性核融合流体力学不安定性実験用のポリスチレン(CH)/炭化レゾルシノールホルムアルデヒド(CRF)二層擾乱ターゲットを設計・作製した。本ターゲットは、擾乱を有するCRFエアロゲルシートとCH層から構成される。詳細な作製プロセスは3つの工程からなる。まず、ゾル-ゲル法と炭化プロセスによりCRFエアロゲルシートを作製した。次に、レーザー微細加工法によりCRFエアロゲルシート表面に擾乱パターンを導入した。最後に、スピンコーティング法により擾乱表面にCH層を直接コーティングした。この方法により、ステッカーを使用することなく、CH層とCRFエアロゲルシート間のギャップを排除することができる。走査型電子顕微鏡(SEM)を用いてCRFエアロゲルシートの表面形態と微細構造を観察した。QC-5000ツールを用いて、擾乱周期(T)、擾乱振幅(A)、CRFエアロゲルシートの厚さ(H1)、CH層の厚さ(H2)などのターゲットパラメータを評価した。断面写真により、CH層とCRFエアロゲルシートが完全に密着していることを確認した。また、レーザー微細加工プロセスがCRFエアロゲルシートの微細構造に及ぼす影響についても検討した。作製したターゲットのTとAはそれぞれ約100 µmと20 µm、H1とH2はそれぞれ約250 µmと30 µmであった。ターゲット全体の厚さと幅はそれぞれ約260 µmと250 µmであった。