激光間接驅(qū)動慣性約束聚變利用黑腔產(chǎn)生的X射線輻射源,驅(qū)動聚變靶丸內(nèi)爆壓縮氘（D）氚（T）燃料,實現(xiàn)中心點火。由于驅(qū)動激光器造價高昂,必須通過高溫輻射源的燒蝕壓和球形聚心收縮內(nèi)爆,提高點火熱斑的壓力,以節(jié)省實現(xiàn)點火的驅(qū)動能量。但目前激光慣性約束聚變領(lǐng)域面臨著內(nèi)爆輻射驅(qū)動不對稱和流體力學(xué)不穩(wěn)定性兩個科學(xué)問題的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。所以這兩個問題的研究對于實現(xiàn)間接驅(qū)動慣性約束聚變的點火具有重要的物理意義和應(yīng)用價值。本文采用二維輻射流體力學(xué)程序,通過數(shù)值模擬研究的方法研究了激光驅(qū)動柱形黑腔中輻射源的不對稱性與靶丸的耦合規(guī)律,以及對靶丸內(nèi)爆性能的影響;另外還研究了內(nèi)爆殼層的內(nèi)表面上擾動的振蕩現(xiàn)象,分析其物理機制。該現(xiàn)象是內(nèi)爆殼層上“氣泡對氣泡”結(jié)構(gòu)的形成原因之一,而該結(jié)構(gòu)導(dǎo)致內(nèi)爆殼層局部變薄,發(fā)生破裂從而點火失敗的風(fēng)險大為提高。首先,我們采用數(shù)值模擬的方法研究了激光驅(qū)動柱形黑腔中硬X射線（金M帶輻射）的P2不對稱性對點火靶丸內(nèi)爆性能的影響,獲得如下結(jié)果:（1）首次獲得了柱形黑腔中金M帶輻射流的不對稱性影響ICF靶丸內(nèi)爆不對稱性的物理機制和規(guī)律的認(rèn)識:金M帶輻射流的預(yù)熱效果加強了黑腔中占絕大份額的中低頻X射線... 

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 激光慣性約束聚變簡介
    1.1 慣性約束聚變
    1.2 激光慣性約束聚變
    1.3 目前ICF研究遇到的主要科學(xué)技術(shù)挑戰(zhàn)
    1.4 點火黑腔驅(qū)動不對稱性問題研究現(xiàn)狀
    1.5 點火內(nèi)爆流體不穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
    1.6 本文研究目的與內(nèi)容
第二章 金M帶P2不對稱性對點火靶性能的影響
    2.1 引言
    2.2 數(shù)值模擬研究方法
    2.3 金M帶P2不對稱性對點火靶丸內(nèi)爆性能的影響
    2.4 熱斑點火失效機制
    2.5 討論和結(jié)論
第三章 燒蝕層中高Z摻雜物對金M帶輻射流P2不對稱性勻滑作用
    3.1 引言
    3.2 摻Ge點火靶和摻Si點火靶
    3.3 金M帶輻射流不對稱對摻雜靶二維內(nèi)爆性能的影響
    3.4 中高Z雜質(zhì)的勻滑效果
    3.5 討論與結(jié)論
第四章 輻射驅(qū)動不對稱性模式耦合研究
    4.1 引言
    4.2 工作模型與研究方法
    4.3 流體不穩(wěn)定性增長因素的考察
    4.4 吸收再發(fā)射對驅(qū)動不對稱性的影響
        4.4.1 真空輻射場數(shù)值解的收斂性考核
        4.4.2 吸收再發(fā)射對輻射場P4不對稱性的影響
        4.4.3 吸收再發(fā)射與流體耦合對輻射場不對稱性的影響
    4.5 討論與結(jié)論
第五章 加速球殼內(nèi)表面振蕩現(xiàn)象初步研究
    5.1 引言
    5.2 美國NIC第五版點火靶內(nèi)表面的振蕩
    5.3 振蕩機制的初步探索
    5.4 討論
第六章 結(jié)論及展望
    6.1 論文的主要內(nèi)容與結(jié)論
    6.2 本論文創(chuàng)新點
    6.3 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]收縮幾何非線性流體力學(xué)不穩(wěn)定性薄殼理論[D]. 趙凱歌.中國工程物理研究院 2019
[2]預(yù)熱燒蝕瑞利—泰勒不穩(wěn)定性射流狀尖釘形成機制[D]. 王立鋒.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2011



本文編號：3689397