激光(I=1014-1015wcm-2,λ=1.06μm)等离子体参量不稳定性加热

本文利用一维半粒子云网格(Cloud-in-Ccll)程序,对激光打靶中的参量不稳定性引起的湍流加热进行了数值模拟研究。得到的线性增长率和理论预估合理地符合;还得到了非线性加热率、受热电子的速度分布、波纹临界密度面和离子坑等物理图象。对这些结果进行了分析和讨论。     

一类多维非线性Schrdinger方程及其方程组的数值计算问题

本文对一类多维非线性Schrdinger方程组提出了Galerkin有限元法,并由此证明了广义解的存在性.还对一类多维非线性Schrdinger方程采用有限差分法,证明了相应的四点隐式和六点隐式差分格式的收敛性和稳定性.我们对二维平面和一维球、柱对称非线性Schrdinger方程进行了数值计算,得到非线性Schrdinger方程多维孤立波坍塌(Collapse)的具体图象。     

双流不稳定性的数值研究

本文用一维半粒子云网格法作数值模拟,研究了双流系统的发展,得到了线性增长率,以及饱和、场能振荡、波与粒子相互作用和频率移动等非线性图象。     

强激光引起等离子体参量加热的粒子模拟研究

我们利用一维半粒子云网格法作数值模拟、研究了频率略高于等离子体频率(ω₀=1.1ω_v)的强激光电场引起的参量加热。结果表明,离子声衰变不稳定性和振荡双流不稳定性同时被激发,非线性饱和呈现出较为细致的结构,等离子体被强烈加热,饱和后Langmuir湍流谱遵从一个典型的幂规律。     

等离子体粒子模拟中相空间周期性光滑化的滤波效应

本文着重分析粒子模拟中相空间周期性光滑化对噪声的抑制机制。文中引入光滑化等效"滤波"效应的概念,导出了波长相关的光滑化滤波系数的解析表达式。结果表明,光滑化主要是抑制短波噪声,并且它不引起静电波能量在波数空间的转移。     

激光等离子体二维相对论电磁粒子模拟

研制了激光等离子体二维相对论电磁粒子模拟程序(2DCIC)。追踪几万甚至百万个模拟粒子在外加激光场和自洽场中运动,自洽地计算电荷和电流密度,求解完全的Maxwel方程,电子的相对论运动方程和离子的牛顿运动方程,辅以灵活的诊断研究波-波,波-粒子相互作用的发生、发展和饱和的细节以及时间演化规律。激光可以正入射,也可以斜入射;等离子体可以是均匀密度,也可以具有密度梯度;为了节约机时,还发展了并行运算。物理模型参数可调,既适用于研究激光聚变等离子体相互作用,也适用于超短脉冲超强激光等离子体相互作用和其它等离子体问题。经过多次试算检验,对等离子体平衡态进行了计算研究,对于超短脉冲超强激光的传播也进行了初步模拟计算。     

激光靶等离子体受激Raman散射

用我们研制的一维半电磁粒子模拟程序数值模拟了神光12^#激光器(λ_L=1.053μm,τ=850ps,I_L=3×10¹⁴—3×10¹⁵W/cm²打靶的受激Raman散射。得到了散射光波、静电(Langmuir)波线性增长和非线性饱和的细致图象、热电子和超热电子分布函数随时间的发展以及超热电子的温度和份额。通过对散射光谱的分析得到晕区电子温度约为1.4—2.5keV,还得到靶等离 关键词：     

MECHANISM OF HOT ELECTRON GENERATION AND STIMULATED RAMAN SCATTERING IN LASER CAVITY TARGET PLASMA

Stimulated Raman Scattering (SRS) and X-ray spectrum emitted from many kinds of targets were experimentally investigated on the Nd:glass laser facility Shenguang-I in Shanghai, China. By theoretical analysis and computer simulation for these experiments, the result showed that the mechanism of hot electron generation in laser cavity target was mainly SRS, according to detailed comparison between the cavity target and the plane target. Other results, such as the energy fraction and temperatures of hot electron, energy and angular distribution and wave spectrum in SRS, were also presented in detail.     

激光聚变快点火机理研究

对超强超短激光等离子体相互作用和快点火机理及其物理可行性进行了理论和数值模拟研究.研制了二维和二维半粒子云模拟程序,数值模拟了超强超短激光脉冲在非均匀等离子体中的传播.提出快点火穿孔速度和深度以及用于快点火的超强超短激光器的初步指标 关键词： 超强超短激光等离子体相互作用 快点火机理 粒子云模拟     

二维等离子体模拟粒子云网格方法的并行计算与性能分析

在共享和分布式存储两种并行计算环境下,组织了二维等离子体模拟粒子云网格法程序（２ＤＣＩＣ）的并行计算。首先,通过分析串行算法和２ＤＣＩＣ程序的单机执行特征,设计了并行算法和实现策略;然后,基于共享存储和消息传递现任中并行程序设计方式,在四种共享和颁式存储并行机上,组织了具体的并行计算,对性能结果进行了的比较分析,获得也若干重要的结论。