北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100088
激光等离子体相互作用(LPI)是制约在美国国家点火装置(NIF)上实现间接驱动惯性约束聚变的关键问题之一。LPI的激发不仅依赖于激光束功率密度与光束品质, 还强烈依赖于光束所经过的等离子体状态。模拟显示, 内环激光通道上靠近腔壁的He等离子体是受激拉曼散射(SRS)产生的主要区域。通过改变黑腔设计参数(包括构型、尺寸和填充物材料等)可以一定程度优化特定区域的等离子体状态, 进而抑制LPI的产生。据此, 提出了使用大黑腔高激光能量和改变填充气体组分两条控制SRS增长的技术路线。线性分析表明, 两条技术路线效果明显, 可分别将SRS峰值增益降低70%与63%。
间接驱动惯性约束聚变 激光等离子体相互作用 等离子体定标关系 点火黑腔设计 inertial confinement fusion laser and plasma interaction plasma scaling ignition hohlraum design 强激光与粒子束
2015, 27(5): 052001
北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100088
激光等离子体相互作用(LPI)和瑞利-泰勒流体不稳定性(RTI)是影响间接驱动惯性约束聚变成功的两个主要不确定性因素。点火黑腔内环激光通道在靠近黑腔壁的区域是内环激光SRS背反产生与发展的主要区域。内环通道在该区域满足通道内外压力平衡和能量平衡条件。据此提出了间接驱动惯性约束聚变点火黑腔等离子体定标关系。结合描述靶丸内爆飞行阶段物理以及内爆性能的两个定标关系, 提出了描述稳定性相对性能的指标。该指标可以指导点火靶设计, 为LPI和RTI提供需要的裕量空间, 是点火阈值因子(ITF)的补充。
惯性约束聚变 激光等离子体相互作用 瑞利-泰勒不稳定性 等离子体定标关系 点火靶设计 inertial confinement fusion laser and plasma interaction Rayleigh-Taylor instability plasma scaling ignition target design 强激光与粒子束
2015, 27(3): 032012
北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100071
点火黑腔内环激光通道内靠近黑腔壁的区域是内环激光受激拉曼散射(SRS)背向散射产生与发展的主要区域。根据内环通道在该区域满足通道内外压力平衡和能量平衡, 提出了间接驱动惯性约束聚变点火黑腔等离子体定标关系。该定标关系在一定程度上统筹考虑靶丸性能、激光器指标和激光等离子体相互作用(LPI)。在此基础上, 根据靶丸抑制流体不稳定的需求, 提出了一个350 eV点火黑腔设计, 该设计可以较好地抑制内环LPI的发展, 并对激光器设计提出了更高的要求。
间接驱动惯性约束聚变 激光等离子体相互作用 等离子体定标关系 点火黑腔设计 inertial confinement fusion laser-plasma interaction plasma scaling ignition hohlraum design 强激光与粒子束
2014, 26(8): 082005
