北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094
利用数值模拟的方法研究了辐射驱动中心点火靶丸辐射脉冲的整形方法。根据文献对于燃料低熵压缩冲击波匹配要求的描述，设计了一个四台阶型的驱动脉冲。发现在冲击波汇聚后，燃料内的强稀疏使得烧蚀面产生额外的强冲击波，导致靶丸的熵增较大，不能满足要求。设计了三台阶加两折线形式的脉冲曲线，利用第4个冲击波的时间及强度变化抑制了稀疏波，避免额外的强冲击波产生，很好地抑制了熵增。还描述了为了避免烧蚀层烧穿而过早关闭辐射源，导致燃料压缩密度下降的问题。三台阶加两折线形式的脉冲通过控制峰值温度的时间，解决了此问题，使燃料达到很好的压缩效果。
惯性约束聚变 辐射驱动 中心点火 低熵压缩 脉冲整形 inertial confinement fusion radiation drive central ignition low-entropy compression pulse shaping
1 中国工程物理研究院,研究生部,北京,100088
2 北京应用物理与计算数学研究所,北京,100088
实现中心点火的基本条件是在内爆中心形成面密度0.3 g/cm2,温度10 keV的点火热斑.减速阶段流体不稳定性的增长,会破坏对称压缩,减小热斑体积,直接破坏点火热斑的形成,对点火构成威胁.在原有LARED-S程序的基础上,加入热核反应和α粒子加热过程程序模块,对直接驱动ICF球内爆过程进行数值模拟研究,1维模拟结果与NIF直接驱动点火靶的设计基本相符,显示α粒子加热对边缘点火起重要作用;2维模拟表明减速阶段流体不稳定性对点火有重要影响.
中心点火 α粒子加热 流体不稳定性 靶能量增益
