隨著人類對資源利用的需求不斷增長，地球上的不可再生資源快速遞減，研究獲取可持續(xù)再生資源的理論和方法是當(dāng)前人類重要而迫切的任務(wù)。核聚變由于釋放能量大、對環(huán)境污染小且海水中富含大量用于核聚變的材料氘和氚，從而成為眾多學(xué)者研究的重點(diǎn)。慣性約束聚變中的快點(diǎn)火方式具有驅(qū)動能低和流體穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，而產(chǎn)生超熱電子是快點(diǎn)火方式中的重要環(huán)節(jié)，因此，產(chǎn)生超熱電子是快點(diǎn)火研究的重要領(lǐng)域。 在國內(nèi)外學(xué)者對超短超強(qiáng)激光脈沖與高密度等離子體相互作用過程研究的豐碩成果中，對激光與高密度中性氣體相互作用中同時(shí)包含光電離、電子碰撞電離和兩體碰撞過程的研究很少，而這些過程對超熱電子的產(chǎn)生和輸運(yùn)都有重要的影響。如果在數(shù)值模擬中綜合考慮這些過程，深入研究強(qiáng)激光與高密度中性氣體相互作用產(chǎn)生超熱電子的特性，將對實(shí)際應(yīng)用提供很大的指導(dǎo)作用。 本論文對光電離、電子碰撞電離和兩體碰撞過程進(jìn)行了理論分析和數(shù)值模擬建模討論，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了包含這三個(gè)模塊的激光與高密度中性氣體相互作用的數(shù)值模擬，并以此為基礎(chǔ)開發(fā)了1D3V的數(shù)值模擬軟件LPICMCC++。主要內(nèi)容有： 1.介紹了快點(diǎn)火方式的基本原理，對模擬產(chǎn)生超熱電子過程的數(shù)值方法進(jìn)行對比，指...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 慣性約束聚變基本原理
    1.2 快點(diǎn)火基本原理及研究現(xiàn)狀
    1.3 主要工作與創(chuàng)新
    1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 激光與等離子體互作用數(shù)值模擬方法概述
    2.1 動理學(xué)模擬
        2.1.1 Fokker-Planck 模擬
        2.1.2 Vlasov 模擬
        2.1.3 PIC 模擬
    2.3 流體模擬
    2.4 混合模擬
    2.5 本章小結(jié)
第三章 LPICMCC++理論及數(shù)值模擬方法
    3.1 推動粒子的運(yùn)動
    3.2 源的求解
    3.3 場的求解
    3.4 光電離
    3.5 電子碰撞電離
    3.6 兩體碰撞
    3.7 本章小結(jié)
第四章 LPICMCC++軟件開發(fā)
    4.1 軟件框架
    4.2 軟件交互界面介紹
        4.2.1 主界面顯示區(qū)域
        4.2.2 選項(xiàng)功能說明
    4.3 使用說明
        4.3.1 創(chuàng)建工程步驟
        4.3.2 設(shè)置參數(shù)
        4.3.3 啟動 PICSolver 求解器
        4.3.4 查看結(jié)果曲線
        4.3.5 保存、打開模型
    4.4 本章小結(jié)
第五章 模擬結(jié)果及分析
    5.1 激光的能量分布
    5.2 場的分布
    5.3 等離子體密度分布
    5.4 不同氦氣靶形狀的影響機(jī)制
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻碩期間取得的研究成果



本文編號：3865111