激光驱动强流电子束产生和控制

在惯性约束聚变(ICF)电子束快点火物理方案中,需要超强拍瓦激光脉冲驱动MeV能量的强流电子束,并沉积数十kJ能量到压缩氘氚芯区。强流电子束的束流品质是影响点火成功的关键因素之一,为深入了解强流电子束产生物理过程,研制成了三维高性能、适应上万CPU核规模的并行粒子模拟程序,并开展了大规模数值模拟研究,探索了强流电子束的产生机制和输运规律。回顾了近几年来快点火研究团队围绕强流电子束产生和控制开展的研究,介绍了导致束流品质差的两大物理原因:预等离子体效应和束流不稳定性磁场的随机散射。针对这两个物理原因,提出了四种提高强流电子束品质的方法:(1)双层金锥靶减弱预等离子体的负面效应;(2)输运丝产生环向磁场准直强流电子束;(3)外加磁场导引强流电子束提高耦合效率;(4)抑制束流不稳定性以降低随机磁场对电子束流的散射。     

Jet-Like Long Spike in Nonlinear Evolution of Ablative Rayleigh–Taylor Instability

We report the formation of jet-like long spike in the nonlinear evolution of the ablative Rayleigh-Taylor instability （ARTI） experiments by numerical simulations. A preheating model k（T） = KSH[1＋f（T）], where KSH is the Spitzer Harm （SH） electron conductivity and f（T） interprets the preheating tongue effect in the cold plasma ahead of the ablative front [Phys. Rev. E 65 （2002） 57401], is introduced in simulations. The simulation results of the nonlinear evolution of the ARTI are in general agreement with the experiment results. It is found that two factors, i.e., the suppressing of ablative Kelvin Helmholtz instability （AKHI） and the heat flow cone in the spike tips, contribute to the formation of jet-like long spike in the nonlinear evolution of the ARTI.     

等离子体中粒子与cavitons相互作用

从Vlasov-Poisson方程组出发,我们导出了电子慢变分布函数δF_e,慢变场E_s和快变场E之间耦合的动力学方程组,并在一维稳态下解析求解了这一方程组,从而获得了粒子分布函数与soliton作用关系;进一步讨论了高维下δF_e,E_s,E塌缩运动和它们的多个cavitons行为。 关键词：     

Scattering of light waves by electron electrostatic waves in laser produced plasmas

The propagation of light waves in an underdense plasma is studied using one-dimensional Vlasov-Maxwell numerical simulation.It is found that the light waves can be scattered by electron plasma waves as well as other heavily and weakly damping electron wave modes,corresponding to stimulated Raman and Brilluoin-like scatterings.The stimulated electron acoustic wave scattering is also observed as a high scattering level.High frequency plasma wave scattering is also observed.These electron electrostatic wave modes are due to a non-thermal electron distribution produced by the wave-particle interactions.The collision effects on stimulated electron acoustic wave and the laser intensity effects on the scattering spectra are also investigated.     

烧蚀瑞利-泰勒不稳定性线性增长率的预热致稳公式

烧蚀瑞利泰勒(RT)不稳定性增长的准确估计是惯性约束聚变(ICF)的重要研究课题.增大低温电子热传导系数以考虑烧蚀面预热效应时,烧蚀面密度分布得到改善,烧蚀RT不稳定性线性增长率的二维计算值明显降低,与美国利弗莫尔实验室的实验值符合较好.考虑烧蚀面预热效应后,Lindl公式γ=kg/(1+kL)-βkVa与二维计算值有较大偏差.在分析研究发生偏差原因的过程中,发现了预热情况的Atwood数变小致稳现象.在合理近似下,得到了烧蚀RT不稳定性线性增长率的预热致稳公式γ=Akg/(1+AkL)-2kVa.此公式     

神光Ⅱ装置上间接驱动烧蚀瑞利-泰勒不稳定性实验分析

在神光Ⅱ激光装置上开展了一系列辐射烧蚀Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性实验。平面靶烧蚀加速飞行轨迹实验结果与LARED-S模拟结果的比较表明腔壁辐射源能流明显小于激光注入孔的辐射能流,且辐射源的非平衡Planckian谱对靶的飞行轨迹和扰动增长有重要影响。实验分别观测到初始小扰动幅度烧蚀RT明显的增长和初始大扰动幅度尖钉变窄和气泡变宽的清晰物理图像。通过提高空间分辨率,实验获得了二次和三次谐波的增长数据,模拟结果与实验结果相符合。神光Ⅱ激光装置上开展的流体不稳定性实验考核了LARED-S程序的一维和二维计算。     

等离子体中集体效应对韧致辐射的影响

Birmingham和Dawson所导得的韧致辐射公式中丢掉了离子对场的屏蔽效应,这样做是不合适的。本文导得了包含离子场极化效应修正后的公式,在很多情况下,离子屏蔽效应能显著减少韧致辐射能量。 关键词：     

周光召先生与我国核武器事业

我第一次在报纸上看到有关周光召先生的报道大约是在1951年,党中央发出 "学习成为中国青年特别突出任务"的号召,当时周先生是北大学生,报道说他又红又专,要青年学生向他学习.     

高能量密度氘、氦的第一原理研究进展

极端条件下氘、氦的研究对于凝聚态物理、等离子体物理、天体物理以及惯性约束聚变的研究具有重要意义.文章综述了近年来温稠密区、热稠密区以及低温高压区的最新研究进展,归纳了尚待解决的科学问题,从而为进一步的研究提供参考.     

神光Ⅱ装置上辐射驱动瑞利-泰勒不稳定性实验

在神光Ⅱ装置上开展了辐射驱动RT不稳定性的一系列实验,获得了不同初始扰动幅度、不同扰动波长、不同材料样品等条件下辐射烧蚀RT不稳定性增长的高时空分辨背光图像,特别是在大初始扰动幅度样品实验中获得了扰动增长的清晰图像,观察到了扰动增长从线性区到非线性区的过渡过程,二次和三次谐波的产生和发展清楚可见。充实了数值模拟程序考核的实验数据库,对间接驱动ICF点火靶设计和研究具有重要作用。