版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、在間接驅動慣性約束核聚變中,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稱性;同時受激拉曼散射除了能將入射光散射,它所激
2、發(fā)的電子等離子體波還會產(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,一直是人們關心和研究的重點。
為了抑制參量不穩(wěn)定性,各國科學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,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,僅采用
3、束勻滑方法是不夠的?;谶@點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。當柵欄脈沖與等離子體相互作用時,通過不斷的衰減電子等離子體波強度,降低SRS增長速度,達到削弱SRS背反份額的目的。
本文主要的研究工作如下:
(1)從maxwell方程出發(fā),推導了激光等離子體相互作用下的受激拉曼散射的3波耦合方程,并通過電場的慢變振幅關系,對受激拉曼散射的3波耦合方程進行了化簡,將方程中的矢勢關系全部變換為電場關系。
4、通過三波耦合方程編寫了SRS過程的數(shù)值模擬程序,并對程序進行驗證
(2)研究了激光與等離子體相互作用時的電子等離子體波弛豫效應,它的本質是激光通過等離子體后所殘留的電子密度擾動。這些密度擾動會增加下一個激光通過時的SRS增長速度。通過定義電子等離子體波弛豫時間量化了弛豫效應的強弱,并依此研究了等離子體狀態(tài),脈沖的時間寬度,功率密度以及脈沖的波長對弛豫效應的影響。為柵欄脈沖的設計提供了理論依據(jù)
(3)以SRS背反份額為
5、標準,分析了不同脈沖與等離子體作用的結果。其中柵欄脈沖在SRS反應過程中,通過不停的削弱電子等離子體波強度,降低SRS增長速度,從而有效的削弱SRS的背反份額。然后對其子脈沖的形狀,子脈沖的時間寬度,占空比進行了分析,當柵欄脈沖處于最佳占空比時,能夠最大程度的削弱SRS。當對柵欄脈沖內(nèi)相鄰兩支子脈沖加入頻率差后,通過頻率失配,抑制了電子等離子體波的生長,使得子脈沖與子脈沖之間的相互影響被大大削弱了,進一步的降低SRS散射份額。理論模擬顯
6、示,當加入頻率差為250GHz(基頻光)時,柵欄脈沖在等離子體溫度1.5keV到1.6keV范圍內(nèi)(等離子體密度為0.1nc),能讓大部分SRS散射光份額從10%~20%(長脈沖入射情況)下降到5%以下。當加入偏振勻滑后,能進一步的提高柵欄脈沖最優(yōu)占空比的值,降低了柵欄脈沖在激光系統(tǒng)中傳輸與放大的難度。
(4)分析了柵欄脈沖產(chǎn)生問題,可以通過半導體可飽和收鏡的鎖模光纖激光器所產(chǎn)生,產(chǎn)生的脈沖接近傅里葉變換極限;同時也提出了一種
7、基于波導陣列光柵產(chǎn)生柵欄脈沖的設想,理論上可以得到超高斯型的柵欄脈沖。研究了柵欄脈沖在激光系統(tǒng)放大過程中的增益窄化效應與增益飽和效應。柵欄脈沖的帶寬不足以引起明顯的增益窄化效應,而在放大過程中通過設計柵欄脈沖的波形,很好的抑制了增益飽和所帶來的影響。最后討論了柵欄脈沖的非線性傳輸特性,占空比在其中起了決定性的作用
(5)在文章的最后我們理論模擬了柵欄脈沖的頻率轉換問題。通過優(yōu)化二倍頻晶體的厚度,提升了柵欄脈沖的二倍頻效率,同時
8、對晶體失諧角的調(diào)諧使得一倍頻光與二倍頻光達到最佳三倍頻比例。對于三倍頻過程,柵欄脈沖寬帶寬所帶來的色散走離效應會降低其三倍頻效率,通過調(diào)節(jié)倍頻后基頻光與二倍頻光的中心時間差,最大程度的抑制了走離,使柵欄脈沖的理論三倍頻效率達到88%。
本文主要的創(chuàng)新點:
(1)通過對電子等離子體波弛豫效應的研究,提出利用柵欄脈沖削弱SRS背反份額。當對柵欄脈沖子脈沖加入頻率差后,能進一步削弱SRS效應。
(2)對柵欄脈沖在
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 脈沖等離子體工藝中等離子體與表面相互作用數(shù)值研究.pdf
- 脈沖激光燒蝕等離子體和ECR等離子體及相互作用的光譜研究.pdf
- 脈沖激光燒蝕等離子體和ECR放電器等離子體相互作用的光譜研究.pdf
- 激光與等離子體相互作用中阿秒脈沖的產(chǎn)生.pdf
- 等離子體與物質相互作用的電性質.pdf
- 電磁波與等離子體相互作用的研究.pdf
- ICRH天線發(fā)射端與等離子體相互作用研究.pdf
- 天線與有限邊界等離子體相互作用的研究.pdf
- 微波與激光等離子體相互作用的FDTD模擬.pdf
- 塵埃粒子與射頻等離子體鞘層相互作用.pdf
- 脈沖激光誘導等離子體與不同背景氣氛相互作用的研究.pdf
- 超強激光脈沖與等離子體相互作用產(chǎn)生高性能離子束的理論與模擬研究.pdf
- 15326.磁場與激光等離子體相互作用的實驗研究
- ICRH天線系統(tǒng)與等離子體相互作用的理論研究.pdf
- 激光與等離子體相互作用的X射線電離截面研究.pdf
- EAST離子回旋天線測量及天線與邊界等離子體相互作用的研究.pdf
- 激光等離子體相互作用的有效度規(guī)理論.pdf
- 復合激光場與等離子體相互作用的理論與數(shù)值模擬研究.pdf
- 大氣壓冷等離子體射流雙管相互作用的研究.pdf
- 2753.激光等離子體相互作用加速質子的模擬研究
評論
0/150
提交評論