激光在等離子體中的受激散射過程,包括受激布里淵散射(SBS)和受激拉曼散射(SRS),是間接驅(qū)動慣性約束聚變(ICF)研究中最重要的課題之一。它會從三個方面對聚變“點火”過程產(chǎn)生不利：損失激光能量,從而降低黑腔內(nèi)部的X光輻射溫度；改變激光強度在黑腔內(nèi)壁上的空間分布,從而破壞腔內(nèi)X光輻射場的對稱性；產(chǎn)生超熱電子,預(yù)熱聚變材料,從而影響聚變增益。正是因為這些因素,對受激散射過程進行細致分析并找到抑制其發(fā)展的有效方法,成為了目前激光間接驅(qū)動ICF研究中亟待解決的問題。然而受激散射是一個極其復(fù)雜并且對等離子體狀態(tài)參數(shù)十分敏感的物理過程,因此需要從解析理論、數(shù)值模擬以及實驗診斷等多個角度對其進行全面系統(tǒng)的研究。本論文的工作就是針對激光間接驅(qū)動ICF中的受激散射過程,從理論和實驗兩個方面對其進行系統(tǒng)的研究。我們基于一維線性理論,發(fā)展了一套完善的一維平板位型和一套二維柱對稱位型的三波耦合理論模型,并用它們對受激散射過程中的基本物理機制進行了分析。為了開展關(guān)于受激散射過程的實驗研究,我們在國內(nèi)最主要的研究平臺—神光Ⅲ原型裝置上搭建了一套Thomson散射診斷系統(tǒng),用來獲取高精度、高時空分辨的等離子體狀...

【文章頁數(shù)】：202 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1激光直接驅(qū)動慣性約束聚變過程示意圖[[4]e

根據(jù)驅(qū)動方式的不同，激光宋作為驅(qū)動源的慣性約束聚變又可??分為直接驅(qū)動和間接驅(qū)動兩種。直接驅(qū)動是指將激光束直接均勻地福照到聚變??革Ｅ丸上（如圖１．１所示），利用激化直接燒蝕和壓縮聚變?nèi)剂鲜蛊浒l(fā)生聚變；而??間接驅(qū)動是指將激光注入到一個柱形金腔中，利用激光與腔壁的金等離子體相??....

圖１．２激光間接驅(qū)動慣性約束聚變過程示意圖陰

■ｇ?＾歷?＿，ｄｉＰＩ、盆?ＢＫ．?ＪＳｙＬ?Ｍ??圖１．２激光間接驅(qū)動慣性約束聚變過程示意圖陰。??反應(yīng)，如圖１．２所示。這兩種驅(qū)動方式雖然略有差異，但是最終實現(xiàn)的聚變過程??是一致的：激光或者Ｘ光首先通過逆巧致吸收或者共振吸收過程將能巧沉積到??祀丸的外層等離子體中；隨后，....

圖２．１?Ｏｍｅｇａ裝置上，不同實驗條件下的ＳＢＳ反新率，實線為唐氏公式的計算結(jié)果化Ｗ

Ｇ表示散射光的増益因子，與前文一致。??（２．４２）式即為著名的考慮了累波衰竭效應(yīng)的唐氏公式，它在實驗數(shù)據(jù)的分??析中扮演著重要角色巧－１０］。圖２．１給出了?Ｏｍｅｇａ裝置上，不同實驗條件下ＳＢＳ??散射光的反射率。將實驗結(jié)果與唐氏公式的計算結(jié)果（圖中實線）進行對比后可??發(fā)現(xiàn)....

圖２．２?（ａ）ＮＯＶＡ裝置上，Ｃ〇２氣袋鞭實驗中ＳＢＳ反射率的時間行為腳

因此，０；乂〇１等人利用（２．６１）式，假定離子聲波的振幅飽和于某＾給定值，??并結(jié)合氣袋祀兩側(cè)的稀疏波對等離子體尺度的影響，計算了不同時刻的ＳＢＳ反??射率，如圖２．２（ａ）所示�？煽闯�，計算結(jié)果再現(xiàn)了實驗中觀察到的ＳＢＳ反射??率的時間行為。??Ｆｒｏｕｌａ等人［２７］則針對....

本文編號：3933125