使用LARED-S程序,参照NIF直接驱动DT点火靶,模拟研究了激光非均匀性对高收缩比球内爆内界面变形的影响.2维数值模拟计算表明:直接驱动高收缩比内爆对驱动激光非均匀性非常敏感,内界面流体不稳定性的发展严重破坏靶丸的对称压缩,使中心热斑的体积显著减小.以最大压缩时扰动增长幅度不超过热斑半径的1/3为限,模拟给出不同模数的低阶扰动模(模数小于等于12)对驱动激光均匀性的要求在2.5%～0.25%之间,其中模数在8～10之间的扰动模对激光功率均匀性的要求最严格,约为0.25%.
惯性约束聚变 流体不稳定性 收缩比 非均匀性 数值模拟
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
概述了当前研究Rayleigh-Taylor不稳定性增长实验所用的靶型情况.从实验用靶来看,调制靶的设计正从平面向立体发展,出现了球形和柱形等新靶形,制备手段包括精密机械微加工、激光束、电子束和离子束加工、半导体工艺和微米纳米技术加工等.根据对国外新靶型的研究,结合国内工艺条件和实验需求,对国内可能采用的靶型进行了研究探索.
Rayleigh-Taylor流体不稳定性 柱形靶 球形靶 调制靶 Rayleigh-Taylor instability Cylindrical target Pellet Modulation target 强激光与粒子束
2004, 16(12): 1535
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
给出了柱几何中流体力学方程组及其在数值模拟中采用的计算方法.对二维柱几何Rayleigh-Taylor不稳定性进行数值模拟,在线性阶段与线性理论符合得很好;不稳定性增长进入非线性区域的阈值依赖于界面的位置,并且明显不同于平面情况.
柱几何流体不稳定性 FCT算法 高精度格式 Hydrodynamic instability in cylindrical geometry FCT algorithm High-resolution scheme
