强激光与粒子束
2020, 32(9): 092004
北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094
不同辐射建模对于腔内辐射场描述的精确程度不同,需要分析不同建模对腔内辐射温度的影响。开展了三温建模与辐射多群输运建模下LARED集成程序数值模拟两孔球型黑腔模型,实现了球腔的完整数值模拟。数值模拟结果表明,三温与辐射多群输运模拟的等离子体状态接近,辐射温度存在差异。物理分析显示辐射温度差异的主要原因是使用的辐射不透明度,修改辐射不透明度参数后的三温计算结果与输运计算符合更好,从而可以用三温建模更快更准确地估计出所需的激光能量和功率。
惯性约束聚变 辐射多群输运 二维LARED集成程序 辐射热传导 辐射不透明度 inertial confinement fusion multi-group radiation transfer 2D LARED-Integration code radiation thermal conduction opacity 强激光与粒子束
2016, 28(4): 042001
利用基于细致组态非平衡电离模型和非平衡辐射输运的辐射磁流体力学理论,用数值模拟的方法研究了铝丝阵Z箍缩的内爆过程和辐射特性,获得到了合理的内爆动力学图像和与实验结果基本符合的X光辐射功率和总能量等辐射参数,并研究了铝丝阵Z箍缩过程中产生的辐射能谱结构。结果表明:铝丝阵Z箍缩内爆X光辐射是非平衡的,除了存在可以用普朗克能谱近似描述的低能辐射外,还存在大量的K壳层高能辐射。讨论了各种辐射机制对总辐射的贡献,分别计算了线辐射、复合辐射和轫致辐射在各个光子能量范围内所占的份额,讨论了利用高能段连续辐射能谱诊断电子温度的方法,由能谱反推的电子温度,需要进行修正才能反映辐射吸收的影响。
铝丝阵Z箍缩内爆 细致组态 非平衡辐射 逃逸概率近似 高能连续谱 aluminum wire array Z-pinch implosion detailed configurations non-equilibrium radiation escape probability approximation high energy continuum
利用一维多群辐射输运程序对辐射在CH泡沫中的传输过程进行了数值模拟,给出一些细致的物理图像和定量结果.在一定的入射辐射流条件下,密度变化对辐射传输特征、辐射加热介质的热力学平衡弛豫过程有重要影响.随着密度下降,辐射由亚声速传输转变为超声速传输,辐射在传输过程中的能谱形状也不同.
超声速加热波 烧蚀热波 弛豫过程 Supersonic heating wave Ablative heating wave Process of relaxation
用数值模拟方法研究利用辐射加热来产生均匀等离子体状态,它可 被用来测量元素的辐射不透明度,校验辐射不透明度理论.研究了在辐射加热铁的"三明治 "型靶时影响生成均匀等离子体状态的几个重要因素(样品厚度、CH膜厚度和辐射源)所起 的作用,研究发现,当铁等离子体通过热传导达到均匀状态时,其尺度必须与此时的传热距 离相当,从而定出铁样品的厚度;低Z介质CH膜对铁等离子体有明显的箍束作用,调整CH膜 的厚度可以调节所产生的等离子体状态;调整不同方向上的CH膜厚度,可以控制铁等离子体 的膨胀方向,使它尽可能地达到一维膨胀,使得反推出的等离子体密度可以更加准确;样品 的种类、厚度以及外面的低Z介质厚度决定了在某时刻能获得的等离子体状态,以及为产生此等离子体状态所需的最低辐射能.
辐射加热 均匀等离子体状态 数值模拟 radiation heating uniformed plasma states numerieal simulation
利用一维多群辐射输运程序RDMG数值模拟神光Ⅱ条件下辐射烧蚀铝箔的实验研究,详细描述了X光在铝箔中的辐射输运过程,清楚地显示了辐射热波在铝箔中的传播;给出铝等离子体温度密度的时空分布、铝箔背面出射的X光能谱及出射X光各能区能流随时间的变化,分析出射X光的能区对测量结果的影响,对神光Ⅱ条件下辐射烧蚀铝箔的厚度范围进行初步的探讨。数值结果与实验结果相吻合。
辐射烧蚀 辐射热波 铝箔 铝等离子体 黑腔 radiation ablating radiation heating aluminum foil aluminum plasma hohlraum
提出一个用一维数值模拟方法研究黑腔诊断孔的堵口现象模型。它被用来研究黑腔诊断孔的出射光透过率及其变化规律。计算结果表明,主要挡光区的径向运动尺度与靶宽度可比,因而一维平板模拟近似模拟诊断孔堵口现象是合理可行的;主要挡光区的密度基本上满足ρ>0.2g*cm-3的规律;等离子体层的横向膨胀使得光透过率增大,在膨胀因子为0.8时计算得到在神光II激光条件下典型黑腔的加权平均透过率为0.75。
黑腔 诊断孔 堵口 膨胀因子 透过率 hohlraum diagnostic holes convergence penetrability
利用一维多群辐射输运程序,数值研究了平面Au靶入射流强度对再发射谱、再发射流、反照率及边界等效温度的影响.当入射流强度在(0.12-1.2)×1014Wcm2范围内,发射谱接近平衡谱,但在峰值附近谱形发生畸变.随着入射流强度降低,发射谱偏离平衡谱越来越大.分析表明,这与烧蚀深度和冕区光学厚度变小有关.还给出了在不同入射流强度情况下反照率及边界等效温度随时间变化规律和对吸收流及再发射流脉冲的分析.
再发射流 再发射谱 反照率 边界等效温度 re-emission flux re-emission spectrum albedo equivalent temperature at the boundary
北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100088
对类Ni-Ta离子电子碰撞激发机制产生4d→4p跃迁三条激光线的增益与反转进行了探讨。首先研究了类Ni离子基态与类Co离子基态对这三条激光线上、下能级的激发与复合贡献因子及由激发产生的反转率和由复合产生的反转率；讨论了类Ni离子与类Cu离子电离速率对类Ni离子布居弛豫时间和布居大小的影响。研究结果表明,考虑光子捕获效应及激光折射效应后,4.483 nm激光线的最佳增益区域在Te≈1～1.5 keV,Ne≈(1～4)×1021 cm-3。
类Ni-Ta离子电子碰撞激发机制 自电离与双电子俘获(A&C) 光子捕获效应
