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罗彻斯特年夜教睁开间接驱动惯性束缚散变研讨

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-07-17 来源:中国激光网 作者:由中国激光网网友提供 浏览次数:442

  中国激光网讯:罗彻斯特年夜教激光能量尝试室(LLE)展开间接驱动惯性束缚散变(ICF)的研讨。LLE上Omega激光安装次要研讨间接驱动焚烧相干物理成绩,今朝次要针对间接驱动NIF焚烧靶的设想。对称性辐照式间接驱动焚烧设想即1.5MJ多路激光脉冲构成四个打击波,得到一维删益为48。LLE开展了一套极驱动(PD)计划(NIF上X射线驱动),该计划没有需求从头设置NIF上的光路体系,仅触及一些变更,包罗:新的相位板,偏偏振扭转器,PD特造光束整形前端。PD焚烧设想的内爆速率将到达3.5×107~4.3×107cms-1,得到较强两维删益。那些根底模仿物理结论对OMEGA战NIF上间接驱动内爆尝试有主要鞭策做用。

  OMEGA长进止的热冻DT靶尝试发生的里稀度约为0.3g/cm-2,离子温度超越3keV,中子产额超越一维模仿成果“净产额”的20%。劳森判据中的品格果数从1.7atms(Betti R. et al 2010 Phys. Plasmas 17 058102))增加至2.6atms。

  LLE出力开展为NIF上效劳的PD焚烧仄台,PD研讨计划包罗以下几部门:

  1) 建立OMEGA激光安装上间接驱动热靶的对称性尝试表示。

  2) 正在OMEGA上展开热靶及热靶的PD焚烧计划,包罗评价接纳光谱色集手艺的多调频整形办法(2010 Bull. Am.Phys. Soc. 55 29)。

  3) 正在NIF长进止PD焚烧尝试。

  决议内爆尝试的三个主要的参量是:靶尽热系数,飞翔工夫纵横比(IFAR),内爆速率,三个参量决议了靶不变性及表示。此中尽热系数决议了靶紧缩性和瑞丽泰勒(RT)的增加率;IFAR形貌了RT调造幅度对内爆的影响;内爆速率则决议了RT增加果子数。OMEGA安装上针对间接驱动热靶内爆取那些参量间接干系停止了尝试。如图7所示,内爆尽热层(曲径约为430微米)薄度为5~12微米,该层封锁DT冰层(50~90微米),驱动激光为三阶段脉冲。改动脉冲距离战能量和主脉冲的门路构造决议了靶尽热系数;IFAR次要由尽热系数战冰层薄度的改动去决议;内爆速率由靶的量量战激光强度决议。那些参量其实不是完整自力的,它们供给了靶设想的参数情况关于NIF的焚烧设想。

  OMEGA安装上体系经由过程改动靶尽热系数,IFAR和内爆速率研讨了间接驱动热靶内爆尝试,得到内爆速率最下值为3.7×107/cm。

  图8所示为1D模仿得到的净产额取尽热系数战IFAR之间的函数干系。关于一样的内爆参量(尽热系数下于2.2),里稀度为1D模仿的80%以上。该成果同预期是分歧的,即更下尽热和较低IFAR将得到更好驱动表示。最下内爆速率为3.7×107cms-1时,离子温度超越3keV,中子产额超越2×1013,均好过2010 IAFA FEC集会上的成果(2011 Nucl. Fusion 51 053010)。Betti等设想了ICF相干的劳森参数Pτ(atm s),该参数可正在内爆成果中丈量。正在IAEA FEC集会上,Pτ最下值为1.7 atm s,近来OMEGA上成果显现该参量到达2.6atm s——正在两年工夫内真现了50%的增加。图9所示为Pτ值正在各类安装上随离子温度的函数干系。图中显现磁束缚散变和惯性束缚散变晨背焚烧的趋向,但不克不及做为评价得到散变能的尺度。该评价尺度需求思索热核删益,功率转换服从,再轮回能量。

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