柵欄脈沖與等離子體相互作用研究
發(fā)布時(shí)間:2024-04-11 19:32
在間接驅(qū)動(dòng)慣性約束核聚變中,高能激光分別從內(nèi)環(huán)以及外環(huán)注入到黑腔內(nèi),在腔壁上激發(fā)X射線,使之作用靶丸完成內(nèi)爆。靶丸受到X射線作用,會(huì)向外噴發(fā)等離子體,與入射到腔壁上的激光相互作用,激發(fā)各種參量不穩(wěn)定性(受激拉曼散射,受激布里淵散射,成絲等)。由于與內(nèi)環(huán)、外環(huán)激光作用的等離子體密度不一樣,參量不穩(wěn)定性所造成的內(nèi)外環(huán)散射光強(qiáng)度也不一樣,這不僅降低了光束入射到黑腔面上的能量,還破壞了靶丸的輻射對(duì)稱性;同時(shí)受激拉曼散射除了能將入射光散射,它所激發(fā)的電子等離子體波還會(huì)產(chǎn)生超熱電子,破壞靶丸的等嫡壓縮過程。因此如何抑制激光等離子體相互作用中參量不穩(wěn)定性,提高束靶耦合效率,一直是人們關(guān)心和研究的重點(diǎn)。 為了抑制參量不穩(wěn)定性,各國科學(xué)家相繼提出了光譜色散勻滑,偏振勻滑,連續(xù)相位板等一系列光束勻滑方法。它們通過均勻光束的空間能量分布,讓光束焦斑在靶面快速移動(dòng),有效的避免了亮斑成絲,抑制了參量不穩(wěn)定性。但是由于與內(nèi)環(huán)激光作用的等離子體密度更高,激發(fā)產(chǎn)生的參量不穩(wěn)定性更強(qiáng),僅采用束勻滑方法是不夠的;谶@點(diǎn)本文提出利用柵欄脈沖來抑制參量不穩(wěn)定性中的SRS增長(zhǎng)。當(dāng)柵欄脈沖與等離子體相互作用時(shí),通過不斷的衰減電...
【文章頁數(shù)】:125 頁
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 . 緒論
1.1 受控核聚變
1.2 激光等離子體相互作用對(duì)聚變的影響
1.3 國內(nèi)外光束勻滑技術(shù)
1.3.1 隨機(jī)位相板
1.3.2 相息相位板
1.3.3 連續(xù)位相板
1.3.4 陣列透鏡技術(shù)
1.3.5 偏振勻滑技術(shù)
1.3.6 誘導(dǎo)空間非相干技術(shù)
1.3.7 自發(fā)輻射放大加上光譜角色散
1.3.8 光譜色散平滑
1.4 利用光束勻滑對(duì)激光等離子作用的抑制
1.4.1 Nova
1.4.2 NIF
1.4.3 OMEGA
1.5 論文的主要內(nèi)容與安排
參考文獻(xiàn)
第2章 . 激光等離子體相互作用模擬理論
2.1 受激拉曼散射過程簡(jiǎn)介
2.2 受激拉曼散射的耦合方程組
2.2.1 受激拉曼散射的電磁波耦合方程組
2.2.2 受激拉曼散射的電子等離子體波耦合方程
2.2.3 受激拉曼散射的色散關(guān)系與增長(zhǎng)率
2.3 受激拉曼散射的數(shù)值模型
2.3.1 受激拉曼散射耦合波方程的化簡(jiǎn)
2.3.2 受激拉曼散射的數(shù)值模擬
2.3.3 數(shù)值模擬程序的校驗(yàn)
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 . 電子等離子體波弛豫效應(yīng)的研究
3.1 電子等離子體波弛豫效應(yīng)的物理圖像
3.1.1 SRS過程中的電子密度擾動(dòng)積累效應(yīng)
3.1.2 電子等離子體波的弛豫效應(yīng)
3.2 等離子體狀態(tài)與電子等離子體波弛豫效應(yīng)
3.2.1 溫度對(duì)電子等離子體波弛豫效應(yīng)影響
3.2.2 等離子體密度對(duì)電子等離子體波弛豫效應(yīng)影響
3.3 脈沖與電子等離子體波弛豫效應(yīng)
3.3.1 脈沖強(qiáng)度對(duì)電子等離子體波弛豫效應(yīng)影響
3.3.2 脈沖寬度對(duì)電子等離子體波弛豫效應(yīng)影響
3.3.3 脈沖波長(zhǎng)對(duì)電子等離子體波弛豫效應(yīng)影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 . 利用柵欄型短脈沖削弱LPI中的SRS
4.1 不同脈沖作用下的SRS效應(yīng)
4.1.1 正弦調(diào)頻脈沖
4.1.2 類噪聲脈沖
4.1.3 隨機(jī)強(qiáng)度階梯型脈沖
4.1.4 柵欄型短脈沖
4.2 柵欄型短脈沖的設(shè)計(jì)
4.2.1 短脈沖的形狀
4.2.2 短脈沖的時(shí)間寬度
4.2.3 占空比的調(diào)節(jié)
4.3 利用頻率削弱SRS
4.4 利用偏振削弱SRS
4.5 本章小結(jié)
第5章 . 柵欄脈沖在激光系統(tǒng)中的研究
5.1 柵欄脈沖的產(chǎn)生
5.1.1 SESAM方法
5.1.2 AWG方法
5.2 柵欄脈沖的增益窄化效應(yīng)與增益飽和效應(yīng)
5.2.1 柵欄脈沖的增益窄化效應(yīng)
5.2.2 柵欄脈沖的增益飽和效應(yīng)
5.3 柵欄脈沖對(duì)B積分的影響
5.3.1 B積分簡(jiǎn)介
5.3.2 柵欄脈沖作用下的B積分
5.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章 . 柵欄脈沖的頻率轉(zhuǎn)換研究
6.1 頻率轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)介
6.1.1 頻率轉(zhuǎn)換的物理意義
6.1.2 現(xiàn)行采用的三倍頻方法
6.2 短脈沖頻率轉(zhuǎn)換的理論模擬
6.2.1 頻率轉(zhuǎn)換的理論模型
6.2.2 三倍頻計(jì)算模擬的數(shù)值方法
6.2.3 三倍頻模擬程序驗(yàn)證
6.3 短脈沖的倍頻過程
6.3.1 脈沖時(shí)間寬度對(duì)倍頻過程的影響
6.3.2 脈沖功率對(duì)倍頻的影響
6.3.3 柵欄脈沖的倍頻優(yōu)化設(shè)計(jì)
6.4 短脈沖的三倍頻過程
6.4.1 脈沖時(shí)間寬度對(duì)三倍頻的影響
6.4.2 脈沖功率密度對(duì)三倍頻的影響
6.4.3 短脈沖的三倍頻優(yōu)化設(shè)計(jì)
6.5 寬帶光的頻率轉(zhuǎn)換
6.6 本章小節(jié)
參考文獻(xiàn)
第7章 . 全文總結(jié)與展望
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
本文編號(hào):3951033
【文章頁數(shù)】:125 頁
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 . 緒論
1.1 受控核聚變
1.2 激光等離子體相互作用對(duì)聚變的影響
1.3 國內(nèi)外光束勻滑技術(shù)
1.3.1 隨機(jī)位相板
1.3.2 相息相位板
1.3.3 連續(xù)位相板
1.3.4 陣列透鏡技術(shù)
1.3.5 偏振勻滑技術(shù)
1.3.6 誘導(dǎo)空間非相干技術(shù)
1.3.7 自發(fā)輻射放大加上光譜角色散
1.3.8 光譜色散平滑
1.4 利用光束勻滑對(duì)激光等離子作用的抑制
1.4.1 Nova
1.4.2 NIF
1.4.3 OMEGA
1.5 論文的主要內(nèi)容與安排
參考文獻(xiàn)
第2章 . 激光等離子體相互作用模擬理論
2.1 受激拉曼散射過程簡(jiǎn)介
2.2 受激拉曼散射的耦合方程組
2.2.1 受激拉曼散射的電磁波耦合方程組
2.2.2 受激拉曼散射的電子等離子體波耦合方程
2.2.3 受激拉曼散射的色散關(guān)系與增長(zhǎng)率
2.3 受激拉曼散射的數(shù)值模型
2.3.1 受激拉曼散射耦合波方程的化簡(jiǎn)
2.3.2 受激拉曼散射的數(shù)值模擬
2.3.3 數(shù)值模擬程序的校驗(yàn)
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 . 電子等離子體波弛豫效應(yīng)的研究
3.1 電子等離子體波弛豫效應(yīng)的物理圖像
3.1.1 SRS過程中的電子密度擾動(dòng)積累效應(yīng)
3.1.2 電子等離子體波的弛豫效應(yīng)
3.2 等離子體狀態(tài)與電子等離子體波弛豫效應(yīng)
3.2.1 溫度對(duì)電子等離子體波弛豫效應(yīng)影響
3.2.2 等離子體密度對(duì)電子等離子體波弛豫效應(yīng)影響
3.3 脈沖與電子等離子體波弛豫效應(yīng)
3.3.1 脈沖強(qiáng)度對(duì)電子等離子體波弛豫效應(yīng)影響
3.3.2 脈沖寬度對(duì)電子等離子體波弛豫效應(yīng)影響
3.3.3 脈沖波長(zhǎng)對(duì)電子等離子體波弛豫效應(yīng)影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 . 利用柵欄型短脈沖削弱LPI中的SRS
4.1 不同脈沖作用下的SRS效應(yīng)
4.1.1 正弦調(diào)頻脈沖
4.1.2 類噪聲脈沖
4.1.3 隨機(jī)強(qiáng)度階梯型脈沖
4.1.4 柵欄型短脈沖
4.2 柵欄型短脈沖的設(shè)計(jì)
4.2.1 短脈沖的形狀
4.2.2 短脈沖的時(shí)間寬度
4.2.3 占空比的調(diào)節(jié)
4.3 利用頻率削弱SRS
4.4 利用偏振削弱SRS
4.5 本章小結(jié)
第5章 . 柵欄脈沖在激光系統(tǒng)中的研究
5.1 柵欄脈沖的產(chǎn)生
5.1.1 SESAM方法
5.1.2 AWG方法
5.2 柵欄脈沖的增益窄化效應(yīng)與增益飽和效應(yīng)
5.2.1 柵欄脈沖的增益窄化效應(yīng)
5.2.2 柵欄脈沖的增益飽和效應(yīng)
5.3 柵欄脈沖對(duì)B積分的影響
5.3.1 B積分簡(jiǎn)介
5.3.2 柵欄脈沖作用下的B積分
5.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章 . 柵欄脈沖的頻率轉(zhuǎn)換研究
6.1 頻率轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)介
6.1.1 頻率轉(zhuǎn)換的物理意義
6.1.2 現(xiàn)行采用的三倍頻方法
6.2 短脈沖頻率轉(zhuǎn)換的理論模擬
6.2.1 頻率轉(zhuǎn)換的理論模型
6.2.2 三倍頻計(jì)算模擬的數(shù)值方法
6.2.3 三倍頻模擬程序驗(yàn)證
6.3 短脈沖的倍頻過程
6.3.1 脈沖時(shí)間寬度對(duì)倍頻過程的影響
6.3.2 脈沖功率對(duì)倍頻的影響
6.3.3 柵欄脈沖的倍頻優(yōu)化設(shè)計(jì)
6.4 短脈沖的三倍頻過程
6.4.1 脈沖時(shí)間寬度對(duì)三倍頻的影響
6.4.2 脈沖功率密度對(duì)三倍頻的影響
6.4.3 短脈沖的三倍頻優(yōu)化設(shè)計(jì)
6.5 寬帶光的頻率轉(zhuǎn)換
6.6 本章小節(jié)
參考文獻(xiàn)
第7章 . 全文總結(jié)與展望
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
本文編號(hào):3951033
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