混合驱动中直驱激光焦斑尺寸对点火性能的影响

研究针对混驱点火模型，保持直驱激光能量不变，针对1 200,1 400和1 500μm直驱光焦斑尺寸，采用数值模拟，研究其对点火性能的影响。研究表明：直驱光焦斑尺寸是影响混驱点火性能的敏感因素。1 500μm焦斑尺寸可实现近一维点火。1 400μm焦斑尺寸放能接近一维放能的40%。1 200μm焦斑尺寸点火失败，仅仅处于燃烧等离子体状态。分析表明，1 200μm焦斑尺寸条件下点火失败的原因是：其产生的局部强光强和高驱动不对称性，会导致燃料熵增加及燃料面密度扰动增加。燃料熵的增加将会降低燃料压缩性，不利于创造高温高压点火条件，形成的燃烧波较弱。燃料面密度扰动增加会导致燃烧后壳层不稳定性剧烈增长。推断在小焦斑尺寸条件下，弱燃烧波及高燃料面密度扰动增长，会导致高密度尖钉难以被有效点燃，无法形成升温与燃烧的正反馈。同时，燃料区域内界面不稳定性发展产生的尖钉结构将降低热斑温度，产生的气泡结构将引起热斑体积迅速变大，导致热斑快速降温乃至点火失败。