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在直接驱动惯性约束聚变中,实现靶丸均匀辐照对靶丸压缩特性至关重要,通常要求靶丸表面辐照不均匀度小于1%.现有很多优化高功率激光装置均匀辐照性能的光束排布方案,但受到实际入射光束参量的限制,系统均匀辐照性能难以实现最优化.由于初始辐照不均匀度对靶丸对称压缩特性至关重要,为进一步提高靶丸初始辐照的均匀性,并增加系统对打靶过程中由于靶丸直径变化引起的辐照不均匀的宽容度,从而实现靶丸的中心对称压缩,本文对靶丸表面光束的辐照不均匀度进行了数学分析,并研究了不同入射光束参量下的单光束因子项及其对靶丸均匀辐照的影响.结果表明:对于已知的光束排布结构,存在最优的入射光束参量,使辐照均匀度最高.证明了通过优化入射光束参量提高系统均匀辐照性能的可行性.此外,研究表明单光束因子项与几何因子项存在一定的匹配关系,可通过分析几何因子项的特征,求取与之匹配的单光束因子项,进而获得最优的入射光束参量.本工作为直接驱动靶丸均匀辐照系统的设计和优化提供了一种有效的方法. 相似文献
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常铁强 《核聚变与等离子体物理》1986,(4)
本文综合评述近年来发展很快的激光惯性约束聚变研究取得的新进展,包括驱动器、激光聚变物理及实现激光聚变的不同途径。重点分析不同驱动内爆方式的特点、取得的成就和遇到的困难。最后是今后的展望。 相似文献
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极向驱动是在间接驱动构型的激光装置中,通过重瞄各束激光的位置,实现较均匀的靶丸表面激光辐照,以研究直接驱动惯性约束聚变的关键物理问题.介绍了神光III主机装置的激光排布和焦斑特点,以及激光束重瞄方法和靶丸表面激光辐照均匀性优化原则.给出了三阶和五阶超高斯近似下的激光焦斑强度分布,Φ540 μm靶丸在能量沉积满足cos2γ和cos γ假设时靶丸表面最均匀辐照的移束参数,以及二维辐射流体程序模拟最优移束时的内爆对称性结果.二维模拟结果表明,按cosγ假设移束的热斑更对称.分析了激光的束间功率不平衡、激光束重瞄精度和靶丸定位精度对靶丸表面辐照均匀性的影响.模拟结果表明,为了不显著降低靶丸表面辐照均匀性,需要将束间功率不平衡控制在5%以内,激光束重瞄精度和靶丸定位精度控制在7 μm以内. 相似文献
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Noriaki Nishi Takahisa Jitsuno Koji Tsubakimoto Shinichi Matsuoka Noriaki Miyanaga Masahiro Nakatsuka 《Optical Review》2000,7(3):216-220
A two-dimensional multi-lens array 350 mm in diameter with spherical element lenses has been tested to improve the irradiation uniformity of a high power glass laser for inertial confinement fusion (ICF). A circular shape for the element lens aperture is chosen to eliminate azimuthally asymmetric intensity distribution. An approximate flat-top intensity distribution is obtained with a lens array of 37 lenses. Beam patterns of a coherent laser and partially coherent light (PCL) with the random phase plate (RPP) and the multi-lens array (MLA) are measured in a GEKKO XII glass laser system. Spherical mode structure of the irradiation nonuniformity of 5.6% with MLA is estimated with cos3 θ distribution of absorption coefficient in the target plasma. 相似文献
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Tan Jichun Wei Xiaofeng Cheng Zhe Yuan Xiaodong Liu Lirong Shi ZHiquan 《Chinese Journal of Lasers》1998,7(1):46-50
GeometricArangementwithMultiplicityofLaserBeamsinTargetAreaTANJichunWEIXiaofeng1)CHENGZheYUANXiaodong1)LIULirongSHIZhiquan(De... 相似文献
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AnImageAraySystemforUniformIluminationofLaserFusionTargetQIUYueFANDianyuanHUANGHongyiJIANGMinhuaGUZhen(ShanghaiInstituteofOp... 相似文献
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高重复频率激光对光学材料损伤特性的研究 总被引:9,自引:0,他引:9
研究了几种红外窗口材料的高重复频率Nd:YAG激光和Cu蒸气激光体损伤规律,发现样品损伤有明显积累效应。经过分析,发现高重复频率激光损伤是一处微观损伤积累过程,并引入吸收元的概念建立了一个简单的损伤积累模型。 相似文献
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半导体材料的激光辐照效应计算和损伤阈值分析 总被引:12,自引:3,他引:9
在激光对抗中,探测器容易受到激光损伤,为此研究了连续强激光对半导体材料的损伤机理,建立了氧碘化学激光器辐照InSb圆板型靶材的二维物理模型。在圆柱坐标系中利用积分变换法,求解热传导和热弹性力学方程组。得到由激光辐照引起的温度场和热应力场的瞬态分布。经过严格的理论分析,计算出InSb材料的激光破坏阈值,讨论了,不同的辐照时间和光斑半径对破坏阈值的影响。研究发现其破坏形态为熔融破坏,一般不会出现解理或炸裂现象,这一结果与相关实验报道一致。最后分析了与温度有关的非线性参量对损伤阈值的影响。 相似文献
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S. A. Bel’kov S. V. Bondarenko G. A. Vergunova S. G. Garanin S. Yu. Gus’kov N. N. Demchenko I. Ya. Doskoch P. A. Kuchugov N. V. Zmitrenko V. B. Rozanov R. V. Stepanov R. A. Yakhin 《Journal of Experimental and Theoretical Physics》2018,127(3):539-548
We have studied the dependence of the compression and burning of a spherical direct-drive fusion target on the nonuniformity of its heating caused by the asynchronous arrival of laser beams under conditions of irradiation by a modern laser system with a total energy of 2 MJ intended for the fuel ignition and fusion energy evolution equal to the absorbed laser energy. The investigation is performed by numerical simulation based on 2D hydrodynamic codes. It is established that the limiting permissible spread of the moments of laser pulse action on the target for ignition significantly exceeds the level that can be ensured using modern methods of controlled temporal synchronization of laser beams. 相似文献