在间接驱动惯性约束聚变物理中,通常采用高Z材料(如金,Au)等)作为黑腔的腔壁材料。这些腔壁材料通过逆韧致的方式吸收激光能量,并二次发射X射线,在黑腔内部形成均匀的辐射场。在有限的激光能量输入的前提下,提高激光到X射线的转化效率有利于增大激光能量的利用效率,它对于实现间接驱动惯性约束聚变点火具有非常重要的意义。泡沫金作为疏松材料的一种,是一种优化黑腔性能的备选腔壁材料,它能够在现有的固体Au腔的基础上,减少腔壁能量漏失和提高X射线的转化效率。泡沫Au的物态方程对于相应的泡沫Au黑腔的辐射流体模拟是不可缺少的。在现有辐射流体程序中,使用的Au物态方程大多来自于理论模型的计算,它缺少泡沫Au的物态方程的实验数据的验证,且泡沫Au的物态方程实验也未见报道。因此,本文以泡沫Au为研究对象,从三个方面讨论了其在不同压强区间的冲击压缩状态,验证相关理论模型和Au的物态方程数据库的适用性。耿华运模型在较广的压强范围和疏松度变化区间得到了实验数据的验证。因此,本文基于该模型,以不同初始密度的疏松Cu为研究对象,讨论了该模型的输入参数(疏松材料的疏松度m,Rc,非谐性参数l和初始温度T0)值的改变对模型预测结果的影响。在压强为10GPa-300GPa范围内,有不同的方式计算参数Rc,采用冷压曲线和Hugoniot曲线结合计算Rc给出的Hugoniot曲线的预测结果与实验结果的一致性好于其它方式计算Rc给出的预测曲线。在相同的压强区间,非谐性参数l的不同取值,对于预测结果几乎没有影响;当采用不同的初始温度输入时,最终预测曲线在压强较低区域有一定的偏差,而在高压区域几乎没有差异,这种差异性存在的区域会随着初始温度的增大向压强增大的方向移动。在以上三个输入参数中,参数Rc的计算方式对模型的预测结果占主导作用;初始温度在压强较低的区域影响明显,当材料材料初始温度较低时,预热效应对高压区域的冲击压缩态的影响可以忽略;非谐性参数l的取值对预测曲线的影响最小,可以忽略。模拟计算方面,采用分子动力学的方法讨论了球壳状多晶泡沫金的冲击响应。首先,使用不同的Au的嵌入原子势,模拟了实密金的冲击压缩特性,选择了Olsson和Zhakhovskii他们提出的两种嵌入原子势描述冲击压缩过程中金原子之间相互作用。在建立球壳状泡沫Au的过程中,讨论上面两种势函数,球壳的外径以及球壳的厚度对球壳状构型稳定性的影响:Olsson的势函数不适合描述这种球壳状的多晶结构原子间的相互作用势;球壳的外径对构型的稳定性的影响很弱,可以忽略,它主要影响模拟体系的疏松度:球壳的厚度影响模拟构型的稳定性,当厚度大于1.3nm时,所建立的构型趋于稳定。将获得的稳定构型在1GPa～1TPa的压强区间模拟冲击过程,模拟结果与SESAME2700,QEOS模型以及耿华运模型三者的预测曲线之间存在一定的差异,但与耿华运模型预测曲线的趋势较一致。此外,QEOS模型和SESAME的二者对于实密金的预测几乎相同,而他们对疏松物质的预测曲线的差异会随着疏松度的增大而增加。因此,高疏松度材料的冲击实验可以鉴别这两种模型对疏松材料的适用性和正确性。第三部分主要给出了密度为ρ00 = 3.2g/cm3的泡沫金冲击压缩实验。该实验在SG-Ⅲ原型激光装置上采用间接驱动的冲击加载方式,使用阻抗匹配的技术和被动式冲击波诊断系统研究在冲击压强在TPa区域泡沫Au的冲击压缩状态。通过非稳定源的实验结果对冲击实验的实验结果进行非稳定性冲击波修正,采用阻抗匹配分析方法给出了泡沫Au冲击压缩后的物理状态。实验结果与SESAME 2700,QEOS模型以及耿华运模型的对比表明:SESAME2700和QEOS模型在TPa区域的预测结果能够较好地与实验结果吻合,耿华运模型的预测结果在该压强区域与实验结果的一致性较差。即在TPa压强区域,SESAME2700和QEOS模型都能近似地描述泡沫金的冲击压缩状态,耿华运模型相对地不能准确描述疏松物态的压缩状态。开展疏松材料物态方程的理论研究,有助于更好地了解疏松材料的普适的热力学性质;泡沫Au的动力学模拟研究能作为理论研究和实验研究的补充,有助于分析疏松物质的热力学量的演化过程;泡沫Au物态方程的实验研究有助于我们更清晰地认识泡沫Au的热力学性质,拓宽了 Au物态方程的实验研究范围,为鉴别不同的理论模型的适用性提供可靠的依据。