激光惯性约束聚变中光学汤姆逊散射研究进展

当前，激光惯性约束聚变在越来越接近点火的极端能量密度条件下，实验与模拟的偏离逐渐增大，一个关键原因是缺乏对黑腔等离子体状态及其影响黑腔能量学和内爆对称性的细致研究和判断。光学汤姆逊散射主动式、诊断精确、参数完备的优点，使之成为激光惯性约束聚变黑腔等离子体状态参数精密诊断的标准方法。中国面向激光惯性约束聚变研究的光学汤姆逊散射实验技术的发展与神光系列激光装置的建设和在其上开展的物理实验紧密相关。近年来，四倍频汤姆逊散射实验技术在神光III原型和100 kJ激光装置上相继建立，部分实验结果不仅加深了对激光惯性约束聚变靶物理的认识，还反映了实验条件对汤姆逊散射诊断的影响，促进了实验技术的精密化发展。在未来，还需要进一步发展多支路汤姆逊散射、五倍频汤姆逊散射和超热相干汤姆逊散射等新技术，面向点火黑腔条件，大幅提升激光等离子体状态参数的诊断精度，开展新物理机制的探索和研究，在激光惯性约束聚变和其他高能量密度物理科学领域发挥更重要的作用。     

双电子复合过程在激光在Au靶耦合物理中的作用

 描述了考虑双电子复合过程的平均原子模型,通过与流体力学耦合计算,对双电子复合过程在激光－Au靶耦合物理中的作用进行了总体计算,结果表明,双电子复合对等离子体状态及X光转换等有明显影响,特别表现在晕区电子温度、电离度的降低,激光－X光的转换效率的提高以及X光的发光区域变宽等。     

神光Ⅲ主机装置首次间接驱动内爆集成实验

基于新建成的神光Ⅲ主机装置开展了首次激光间接驱动内爆集成实验。国内首次采用多环脉冲整形激光注入黑腔产生X光辐射驱动内爆,通过优化激光打靶参数控制驱动不对称性,演示了以惯性压缩为主、收缩比约15倍的DT靶丸内爆实验能力, 实现了准一维的高静产额(YOC)和高中子产额的物理指标;其中,真空黑腔DT靶丸最高中子产额为1.91012,YOC达到60%;充气黑腔DT靶丸最高中子产额为2.41012,YOC大约70%。该实验为未来开展多台阶整形辐射驱动、更高倍数收缩比的高压缩内爆综合实验、验证点火靶物理设计和关键调控措施有效性奠定了基础。     

激光靶耦合过程中的激光能量沉积方程

 激光聚变靶物理研究用激光强率I随空间的变化来反映激光能量的沉积。目前激光靶物理研究使用的激光能量沉积方程在临界面处发散,讨论了造成这一非物理结果的原因,给出了合理的激光强度方程,并讨论了新旧两种激光强度方程对激光吸收的影响。     

激光靶耦合中的部分角量子数平均原子模型

在一维平面非平衡多群辐射输运激光靶耦合总体程序RDMG角量子数平均原子模型的基础上,针对程序在计算如Au等高Z元素时,所需计算能级太多,计算量大的问题,合理的提出了只在部分能级考虑角量子数,其它能级考虑主量子数的部分角量子数平均原子模型.对比了新旧模型的数值模拟结果,结果显示,新模型得到了与原模型符合的很好的物理图像,同时计算时间由于计算能级数的减少而大大降低.     

Rayleigh-Taylor不稳定性背光照相实验背光源初步理论研究

为开展中等功率激光器上Rayleigh-Taylor不稳定性背光照相实验,对多种背光源靶材料及其发射的K、L、M带X光谱强度作了数值模拟计算。计算结果表明,用数百焦耳倍频激光来产生能量为2keV左右的X光背光源是可能的。     

高功率斜入射激光与高Z靶耦合非局域吸收的理论模型

激光聚变的理论和实验研究是一项综合性的应用研究.为了弄清激光靶耦合的物理规律,作各种分解研究是很有必要的.在激光间接驱动内爆研究中,要求激光以某一角度进入黑洞靶中与靶相互作用.作为一个分解问题,本文在几何光路近似和一维密度分布的假定下对钕玻璃激光与金(Au)平面靶耦合的吸收作了自洽这这的数值计算,通过结果分析给出了激光吸收效率随激光入射角、强度和波长的变化规律,同时还给出激光吸收区电子温度、X射线转换效率随激光入射角的变化规律.模型计算值与国内外已发表的理论和实验结果作了比较,其定性趋势和定量结果都不同程 关键词：     

激光柱形腔靶的X射线温度和X射线转换效率

本文根据实验和数值模拟给出的信息,解析研究激光加热柱形腔靶(简称“腔靶”)X射线温度与激光转换的X射线能之间的定标规律,推断了1989年在神光激光器上做的系列腔靶实验,对于每束激光能量为300—500J,脉冲宽度为0.7—1.0ns,波长λ为1.06μm的高斯型激光源,双束靶的X射线转换效率约为(50—55)%,X射线温度为(1.5—1.7)×10⁶K。 关键词：     

三温与多温电子等离子体的自由膨胀与快离子的产生

本文介绍三温与多温电子等离子体自由膨胀的理论模型。自相似解成功地再现了在激光等离子体自由膨胀中离子速度分布呈现的三峰和多峰结构,这些结构已在激光打靶的实验中频繁地观察到。计算结果表明:快离子谱峰值的数目与构成等离子体的电子分量的数目密切相关;相邻两峰之间坑的深度对相应电子温度的比值非常敏感;坑的位置依赖于相应电子数密度的比值,它们也受其它电子分量耦合的影响。最后还讨论了自相似解的适用范围。 关键词：     

双电子复合过程在激光—Au耙耦合物理中的作用

描述了考虑双电子复合过程的平均原子模型,通过与流体力学耦合计算,对双电子复合过程在激光－Ａｕ靶耦合物理中的作用者了总体计算,结果表明,双电子复合对等离子体状态及Ｘ光转换等有明显影响,特别表现在晕区电子温度、电离度的降低,激光－Ｘ光的转换效率凤及Ｘ光的发光变宽等。