强激光与粒子束
2022, 34(2): 026007
北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094
间接驱动激光聚变过程中, 黑腔内物质处于非局域热动平衡(non-LTE)状态, 而且辐射传输具有非平衡、各向异性等特点。为了精确描述黑腔辐射场的演化及其与物质的相互作用, 最新研制的激光聚变二维总体LARED集成程序, 基于non-LTE的多群辐射输运建模, 首次实现了激光黑腔靶实验的全过程数值模拟。数值结果表明, 辐射输运计算较好地反映了黑腔辐射场均匀性变化, 腔壁光斑区与非光斑区X光发射强度比与实验测量值接近, 靶丸压缩形状与实验图像定性一致。
非局域热动平衡 多群辐射输运计算 LARED集成程序 黑腔靶 辐照不均匀性 non-LTE multi-group radiative transfer calculation LARED-integration code laser-target hohlraum radiative illumination ununiformity 强激光与粒子束
2014, 26(8): 082002
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
间接驱动惯性约束聚变和高能量密度物理实验中使用黑腔作为强X射线辐射源，黑腔源靶的等效辐射温度受安装在辐射出口的实验用靶的影响而与单独进行辐射源特性研究时有所不同。通过对几种不同辐射输运靶对半黑腔辐射源的影响进行的实验研究发现，添加不同填充材料的输运管能够使测量到的黑腔辐射源的辐射温度升高3~8 eV。实验结果的统计显示，输运管越长，填充材料密度越大，辐射温度越高。
惯性约束聚变 黑腔 等效辐射温度 辐射输运 inertial confinement fusion hohlraum equivalent radiation temperature radiation transport 强激光与粒子束
2013, 25(12): 3115
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
利用空间分划的平衡辐射输运方程, 结合Multi1D辐射流体程序计算了辐射驱动内爆芯部的X光发射空间分布, 计算结果表明：高能X光的发射区域随X光子能量的增大而减小, 低能X光的发射区域随X光子能量的减小而减小。考虑芯部中间区域和芯部边缘区域物质的不透明度, 利用遗传算法计算了芯部的温度空间分布, 并与模拟结果作了比较, 二者的不确定度小于4%。
内爆芯部 空间分划辐射输运方程 遗传算法 不透明度 implosion core zone spatial radiation transport equation genetic algorithm opacity
中南大学物理科学与技术学院, 湖南 长沙 410083
为研究光子在高散射媒质中的传输特性，将高散射媒质等效为离散的球形散射体集合。在蒙特-卡罗方法的基础上，提出一种新的椭圆算法来确定高散射媒质中散射点的分布。根据米氏散射理论和光子辐射输运方程，结合模拟解析得到的散射点的分布，不同粒径、不同光程下光子散射阶数的分布以及不同散射阶数的散射光强分布，从而实现光子在高散射媒质中动态特性的数值解析。数值解析结果表明光子在高散射媒质中的传输过程本质上是光子的复散射过程，这种数值解析方法能有效解析高散射媒质中光子从单散射到复散射全光程的动态传输特性。
散射 蒙特-卡罗方法 米氏理论 辐射输运方程 散射点分布 散射光谱
从辐射输运方程出发,通过递推的方法,推导并得到了包含高级修正的辐射能流表达式.利用这个表达式,分析了辐射在轻介质中传输时,辐射热传导近似的成立条件.热传导近似的成立条件总是要求温度空间变化尺度与自由程之比远大于某个值,该值即判别因子,它表征热传导近似条件满足的苛刻程度,其值越大,热传导近似就越难满足.讨论得出:当同时考虑轫致和散射过程时,这一判别因子的值在3～60之间.并进一步分析了密度的空间变化以及1维球坐标下的半径对判别因子的影响.
辐射热传导近似 辐射输运 热传导方程 判别因子
1 北京应用物理与计算数学研究所,北京,100088
2 中国工程物理研究院,激光聚变研究中心,四川,绵阳,621900
用一维非平衡辐射输运程序和实验提供的黑腔辐射流,对CH薄膜靶的辐射烧蚀进行了数值模拟计算.计算结果表明,非平衡的黑腔辐射场对CH薄膜靶辐射烧蚀的影响十分明显.出靶外界面的辐射流总强度、等效辐射温度随时间变化、400eV光子出界面延迟时间随靶厚度变化规律等方面的数值模拟结果与实验结果基本符合.
辐射输运 辐射烧蚀 辐射流 radiation transfer radiation ablation radiation flow
在激光间接驱动内爆动力学过程中,软X射线烧蚀形成的高温低密度等离子体处于非局部热动平衡状态,X射线的传播需要用输运方法处理。利用简化物理模型给出了X射线烧蚀形成的高温低密度等离子体的流场空间分布,介绍了一种计算X射线反照率的方法,并给出反照率的解析表达式。
辐射烧蚀 反照率 辐射输运 软X射线 稀疏波 radiation ablation albedo radiation transport X-ray rarefaction wave
