快点火中相对论电子束能量沉积的动理学研究

针对相对论快电子束在高密度压缩芯区等离子体中的能量沉积过程开展物理建模、程序研制和数值模拟研究。从等离子体粒子碰撞的基本物理出发,综合考虑了高能电子与背景等离子体之间的短程两体碰撞过程和长程集体效应,建立了相对论Fokker-Planck动理学模型,通过采用球谐展开的方法,推导得到了适于数值求解的方程形式并根据方程特点开展相应的数值算法研究及程序研制并完成了物理考核,对快点火能量沉积的典型物理算例进行了模拟研究,并针对即将在神光Ⅱ升级装置上开展的快点火物理实验进行了初步的物理分析。     

激光间接驱动惯性约束聚变二维总体程序——LARED集成程序

介绍了辐射流体力学程序LARED集成程序的物理背景、模型方程、数值方法和数值算例。该程序主要应用于激光间接驱动惯性约束聚变的二维整体模拟,兼顾激光直接驱动、辐射驱动靶丸内爆过程和流体不稳定性等物理过程的数值模拟。通过与实验数据、一维辐射流体力学程序进行比对,验证了程序的可靠性。该程序实现了多群输运建模下NIF点火靶的全过程数值模拟,并已应用于惯性约束聚变的物理研究。     

Effects of Beam Energy Spread on the Weibel Instability in Fast Ignitor Scenarios

The effects of transverse temperature distribution on the Weibel instability in a laser produced plasma are studied analytically by using a three dimensional waterbag model. It is found that the purely transverse Weibel instability can be stabilized for the case in which the electron beam has a more symmetric transverse temperature distribution. This analytical expectation is supported by our two dimensional particle-in-cell simulations.     

抓住机遇、迎接挑战、求真务实、和谐发展——计算物理学会第五届理事会工作报告

各位代表:赵宪庚理事长因参加中国共产党第十七次全国代表大会,不能与会。我受他的委托,向大会作第五届理事会的工作报告,提请代表们审议。在十七大召开之日,迎来了计算物理学会第六届年会暨庆祝学会成立25周年学术交流会的召开,这是我国计算物理工作者的一件大喜事。计算物理学会是我国计算物理工作者学术性的群众团体。其任务是组织和团结全国计算物理工作者,积极开展学术交流活动,推动计算物理学科的发展,为我国科学技术进步、经济建设和国防建设做贡献。从2002年8月7日第五届年会闭幕,至今日,2007年10月15日第六届年会开幕为止,本届理事…     

电子束能量沉积的相对论Fokker-Planck方程的计算方法

针对相对论电子束在高密度等离子体中的能量沉积过程,建立三维动量空间中快电子能量沉积的相对论Fokker-Planck方程的可计算物理模型,构造数值算法并研制数值模拟程序.通过与解析模型和蒙特卡罗模拟相比较,验证数值方法和程序的可靠性.在二维动量空间的模拟基础上,通过计算能量区间为0.5 MeV~3.5 MeV的快电子在背景密度为300 g·cm^-3的氘氚等离子体中的能量沉积过程,发现由于碰撞效应使平均散射角趋近平衡,三维动量空间计算快电子连续射程和穿透深度与二维结果基本一致.     

激光辐照金(Au)圆盘靶的二维数值模拟

简要描述了激光在等离子体中传播的三维光路方程的追踪解法,同时对电子热传导中的热流以及非平衡束缚电子占据概率速率方程组给出了一种简便解法.应用这些方法和新近发展的LARED H程序,对激光辐照金(Au)圆盘和圆环靶进行了二维模拟,给出了靶等离子体的合理的二维行为特征.     

碰撞对受激Raman散射的影响

从动力学方程出发，引入有效碰撞，讨论了碰撞对受激Raman散射线性增长率的影响.结果表 明，碰撞阻尼和Landau阻尼使得受激Raman散射线性增长率有了实质性的下降，受激Raman散 射只能发生在电子温度和电子密度平面的一个有限区域.现在的理论模型能够解释受激Raman 散射光谱上存在的“缝”(gap)现象. 关键词： 受激Raman散射 碰撞阻尼 线性增长率     

激光惯性约束聚变动理学效应研究进展

动理学效应的研究是近年来激光惯性约束聚变领域的研究热点,有助于理解实验结果和传统流体模拟之间的偏差。间接驱动黑腔中等离子体的温度、密度跨越多个量级且靶丸组分复杂,在局域的高温低密度区域,粒子的非平衡效应开始变得显著,可能会间接影响内爆性能。对ICF领域动理学效应的概念和部分进展做了简要综述。     

激光聚变冲击波点火的热斑形成机制

通过对冲击波点火内爆过程的数值模拟分析点火热斑压缩及形成机制。分析了传统中心点火的内爆过程,热斑主要经历冲击波压缩和惯性压缩过程,点火主要通过惯性压缩来实现。并仔细分析了冲击波点火的内爆压缩过程,从内爆角度来看冲击波点火并不是压缩和点火分开的两步过程,点火冲击波实际参与压缩过程,点火冲击波对热斑的直接影响很有限,热斑仍然主要通过壳层的惯性压缩实现点火。利用惯性压缩的定标关系及冲击波碰撞对壳层影响规律分析了热斑增压的物理机制,冲击波点火是通过点火冲击波与回冲击波的碰撞来提高壳层的密度,从而实现热斑压力的提升。     

球坐标动量空间下相对论Vlasov方程的数值算法

针对相对论Vlasov方程动量区间跨度大、难以计算的困难,将相对论Vlasov方程在球坐标动量空间中进行数值求解.对相对论Vlasov方程球坐标动量空间构造4阶非分裂守恒型数值格式.数值模拟相对论Landau阻尼问题并与解析理论进行比较,验证数值模型和算法的有效性.对激光等离子体相互作用进行初步模拟分析,表明通过采用球坐标下的动量空间,可在相对较少动量网格情形下,获得与粒子模拟可相互验证的结果.