惯性约束聚变（ICF）是实现受控热核聚变极有希望的途径之一，其研究工作的进展，无论对国民经济、军事应用，还是对基础学科探索都有着重要而特殊的意义。目前研究认为，氘氚（DT）冷冻靶具有较高的初始燃料密度和较低的冲击波预热灵敏度特性，并且更易实现等熵压缩，是实现聚变点火的主要靶型，为减少聚变过程中的流体力学不稳定性，要求DT冰均匀分布在靶球内表面，冰层内表面粗糙度（RMS）优于1μm，DT固体燃料密度达到300mg/cm²。要获得满足聚变实验要求的DT冷冻靶，需要控制DT冰单晶生长，从而减少冰层在生长过程中形成的晶界缺陷，影响冰层的均匀化及最终的聚变实验。

中物院DT冷冻靶研制团队利用可见光背光表征技术在自主研制的高精度控温低温平台上（控温精度±3mK）观察到了冷冻靶内氘氚燃料的单晶生长过程；运用晶体生长形态理论及生长动力学原理对氘氚冰生长行为进行了分析，建立了DD冰两种单晶生长模型，结果表明，在DD燃料三相点附件，20Pa～100Pa He导热环境下，降温速率2mK/min，氘燃料呈现出了涟漪环结晶和晶带环结晶的生长行为，两种结晶形态的差异来源于初始籽晶的晶体取向不同。对DD/DT燃料结晶行为的认识及单晶生长技术的掌握，为我国DT冷冻靶研制奠定了基础。

【对比】

美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）上世纪70年代开始从事DT冷冻靶的研制工作，至2012年前后研制出了满足美国国家点火装置（NIF）用的DT冷冻靶，LLNL主要采用晶带环生长方式进行DT燃料的单晶生长，对其研究成果的报道认为，掌握了DT冰单晶生长工艺是获得制靶成功的关键。

原标题：我院氘氚冰单晶生长技术取得重要进展