铁物态方程的实验室研究

铁在高压情况下的物态方程对于研究地球以及大量类地行星的内部结构、形成和演化具有至关重要的意义。长期以来，获得高压的手段主要分为两种，一种是静态（金刚石对顶砧技术）方法，另外一种是动态（激波压缩）方法。激波压缩由于沿着雨贡尼奥曲线压缩会导致温度迅速升高，因此在较高压力时会导致熔化，而静态压缩所达到的最高压力目前还是有限的。近年来随着大型激光器等高能量装置的发展，为研究物质高压下的物态方程提供了新的手段：等熵压缩。在本研究项目中，我们利用法国LULI实验室的大型激光器LULI 2000装置，成功的对铁进行了等熵压缩。实验中我们通过改变激光脉冲轮廓，成功对“阶梯状”铁靶进行了等熵压缩，实验结果得到的速度干涉条纹非常平滑，没有激波产生，通过对得到的速度进行特征线修正，采用拉格朗日方法得到了铁在等熵条件下的物态方程。我们的实验结果与他人的实验结果进行了比较，符合的非常好。受本项目资金支持，目前已经发表了SCI论文4篇，还有一篇在准备整理中，准备投往“应用物理杂志”（Journal of Applied Physics）。