北大高能量密度复杂流体研究工作被《等离子体物理》(Physics of Plasmas)期刊
评为2012年度编辑推荐论文(Editor’s Choice)

北京大学应用物理与技术研究中心(Center for Applied Physics and Technology, CAPT)的贺贤土院士、叶文华研究员、王立锋博士及其合作者2012年10月发表的题为“Formation of jet-like spikes from the ablative Rayleigh-Taylor instability”[Physics of Plasmas 19, 100701 (2012)]的总结性研究论文被等离子体领域专业期刊《等离子体物理》(Physics of Plasmas) 评为2012年度编辑推荐论文[http://librarians.aip.org/promote/emails/POPEditorsChoiceWV.html]。《等离子体物理》2012年度共评出编辑推荐论文24篇,总结了这一年中发表在该期刊上最突出的研究进展和创新结果。

高能量密度复杂流体是当今高能量密度物理研究领域的前沿热点问题之一,在惯性约束聚变、国防工程和天体物理等研究领域有重要的应用。射流状尖钉在高功率激光装置上进行的高能量密度流体不稳定性实验中大量出现,是影响惯性约束聚变中心点火热斑形成的最大威胁之一。而在天体观测中广泛存在射流(喷流) 现象,如作为恒星产生托儿所的Eagle等星云的象鼻子结构,也已被越来越多的证据证明是烧蚀瑞利-泰勒(RT)不稳定性的尖钉残骸。因此,探索惯性约束聚变和天体物理中烧蚀RT不稳定性射流状尖钉的形成机制是当前高能量密度物理研究中急待解决的热点问题之一。

贺贤土院士领导的研究小组近5年来系统地研究了射流状尖钉形成的物理过程。在前期的研究中发现射流状尖钉出现在预热较强的情况下[EPL 96, 35002(2011)],预热形成的密度梯度和烧蚀对流等物理机制对于RT不稳定性和Kelvin-Helmholtz(KH)不稳定性的抑制起关键作用[Physics of Plasmas 17, 122706 (2010); Physics of Plasmas 17, 122308 (2010); EPL 87, 54005 (2009)];以及后期的气泡加速直接导致射流状尖钉的形成[Physics of Plasmas 17, 122704 (2010)]。在编辑推荐的论文中,他们进一步阐明了高能量密度烧蚀Rayleigh-Taylor (RT)不稳定性射流状尖钉形成的物理机理。该研究结果对于理解天体物理射流形成、实验室高能量密度射流状尖钉现象以及惯性约束聚变中心点火热斑形成,具有重要的科学意义和应用价值。

该项研究得到国家自然科学基金、973项目、CAPT、HEDPS以及博士后科学基金的资助。


烧蚀RT射流状尖钉的密度、涡和压力分布的演化


与烧蚀RT对比的经典RT的密度、涡和压力分布的演化

 

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