基于短壽命介質(zhì)SBS短脈沖壓縮的研究.pdf_第1頁
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1、高能量的皮秒脈沖主要應(yīng)用于激光慣性約束核聚變(ICF)的沖擊點(diǎn)火。由于受激布里淵散射(SBS)具有相位共軛、脈寬壓縮、頻移小、轉(zhuǎn)換效率高和背向散射等特點(diǎn),因此利用SBS進(jìn)行脈沖壓縮在近幾十年來受到研究者的廣泛關(guān)注。研究表明,介質(zhì)的聲子壽命對(duì) SBS有很大的影響,是決定其脈沖壓縮特性的一個(gè)重要因素。本文基于SBS具有脈沖壓縮特性和百皮秒脈沖在ICF沖擊點(diǎn)火中的應(yīng)用背景,主要有兩方面的研究?jī)?nèi)容:一是理論研究介質(zhì)聲子壽命與SBS脈沖壓縮的關(guān)系

2、,并尋找新的短壽命介質(zhì);二是在相同實(shí)驗(yàn)條件下,通過選用聲子壽命不同的介質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,進(jìn)而驗(yàn)證其對(duì)脈沖壓縮的影響規(guī)律。
  本文首先從描述SBS過程的耦合波方程出發(fā),建立了用于模擬SBS過程的瞬態(tài)模型;并基于這個(gè)模型,數(shù)值模擬了緊湊雙池結(jié)構(gòu)中泵浦參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)、介質(zhì)參數(shù)對(duì)Stokes脈沖波形的影響。結(jié)果表明上述參數(shù)對(duì)SBS脈沖壓縮均存在一定影響,尤其是介質(zhì)的聲子壽命,短壽命介質(zhì)的選擇與泵浦、結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化配置是獲得百皮秒脈沖的重要

3、前提。其次,分析了傳統(tǒng)SBS介質(zhì)存在吸收系數(shù)高、負(fù)載能力低等一系列問題;繼而從全氟化合物的分子結(jié)構(gòu)特征入手,解釋了其低吸收、高負(fù)載的原因;根據(jù)介質(zhì)聲子壽命與運(yùn)動(dòng)粘度的關(guān)系,找到了HT-135、HT-200、LS-210、FC-40、FC-43、FC-70、FC-5312等一系列聲子壽命小于0.5ns的全氟化合物新介質(zhì),并計(jì)算了它們的增益系數(shù)和SBS頻移。最后,通過選用聲子壽命不同的三種全氟化合物FC-72、HT-135和FC-40作為S

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