ICF輻射驅(qū)動(dòng)對(duì)稱性分析及三維可視化研究.pdf

1、燃料靶丸的輻射驅(qū)動(dòng)對(duì)稱性問題是間接驅(qū)動(dòng)慣性約束聚變(ICF)最重要的課題之一，理解和控制影響靶丸輻射驅(qū)動(dòng)對(duì)稱性的因素是實(shí)驗(yàn)室點(diǎn)火成功的關(guān)鍵任務(wù)。本論文圍繞靶丸輻射驅(qū)動(dòng)對(duì)稱性問題展開，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　Ⅰ、根據(jù)總功率平衡關(guān)系建立光斑區(qū)-非光斑區(qū)的兩區(qū)均勻模型，利用該模型對(duì)神光-Ⅱ和神光-Ⅲ原型上的內(nèi)爆對(duì)稱性調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相符，模型的有效性得到驗(yàn)證。接著對(duì)即將開展實(shí)驗(yàn)的神光-Ⅲ主機(jī)內(nèi)爆腔靶參數(shù)（主要是腔長(zhǎng)

2、）進(jìn)行了分析，考慮了腔壁反照率、內(nèi)外環(huán)單束激光功率比、光斑移動(dòng)、診斷孔尺寸、離焦量以及靶丸和激光注入孔直徑等因素對(duì)最佳腔長(zhǎng)和靶丸表面輻照均勻性的影響，能夠?qū)σ院蟮膬?nèi)爆腔靶參數(shù)設(shè)計(jì)提供參考。
　　Ⅱ、引入黑腔X光約束的平均相似模型計(jì)算黑腔X光能流的時(shí)空分布，再利用視角因子方法計(jì)算靶丸表面的能流分布，從而進(jìn)行靶丸輻射驅(qū)動(dòng)時(shí)變對(duì)稱性及其不確度分析。在進(jìn)行時(shí)變分析時(shí)，考慮了靶丸收縮速度、內(nèi)外環(huán)激光-X光轉(zhuǎn)換效率和內(nèi)外環(huán)激光脈沖波形的影響，

3、而考慮的不確定因素包括靶丸中心軸向裝配偏差、內(nèi)外環(huán)激光束軸向瞄準(zhǔn)偏差、激光束缺束及功率偏差等，并分析了輻射驅(qū)動(dòng)對(duì)稱性隨這些不確定因素變化的敏感性。以輻射驅(qū)動(dòng)不對(duì)稱性二階分量的時(shí)間積分值為指標(biāo)對(duì)腔靶組合參數(shù)進(jìn)行了掃描，得到的最佳長(zhǎng)徑比與目前NIF采用值相當(dāng)，并與國(guó)內(nèi)開展的內(nèi)爆對(duì)稱性調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。
　?、?、同華中科技大學(xué)合作開發(fā)ICF內(nèi)爆靶表面輻射驅(qū)動(dòng)對(duì)稱性分析及三維可視化軟件，將兩區(qū)均勻模型融入軟件，并利用該軟件進(jìn)行了靶丸輻射驅(qū)