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无碰撞冲击波与ICF黒腔动理学效应研究

报告人:蔡洪波 研究员(北京应用物理与计算数学研究所)
时间:2018年4月10日(周二)12:20-13:30
地 点:工学院1号楼210会议室 
主持人:康炜 教授

报告简介:

      激光惯性约束聚变(近)真空黒腔情况下,黑腔光斑处金等离子体在激光辐照下向黒腔轴线膨胀,靶丸在X射线烧蚀下向外膨胀,因而腔壁金等离子体与靶丸烧蚀等离子体会在腔内发生碰撞。由于两种等离子体界面处努森数大于1,动理学效应变得重要。在本工作中,我们利用辐射流体模拟和动理学模拟,研究了黒腔内高Z(Au)-低Z(CD 、CH)等离子体碰撞的细致物理过程,发现两种等离子体碰撞会产生无碰撞冲击波,冲击波能够加速D离子至数十keV,高能D离子回到靶丸中产生大量束靶中子。这一理论发现合理地解释了神光-II升级装置和神光-III原型装置间接驱动ICF实验中观察到的反常中子产额,成果发表在Nuclear Fusion和Plasma Physics and Controll. Fusion期刊上。

此外,由于腔壁等离子体与靶丸等离子体碰撞产生的高能离子能量在10~100keV,因而射程较短,大部分高能离子都将沉积在内爆靶丸烧蚀层中。这个过程将形成内爆靶丸的一个预热源。由于两种等离子体碰撞发生在黑腔腰部,因而产生的预热是不对称性的。这一思想可以定性解释近期美国NIF实验靶丸呈现正P2之谜 [L.F. Berzak Hopkins, PRL 114,175001(2015)],相关工作已被Physical Review Letters接收。

报告人介绍:

        蔡洪波,博士,研究员,1980年出生。北京应用物理与计算数学研究所二室LPI组组长,入选中物院双百人才工程。主要从事高能量密度物理和激光聚变物理的研究,包括激光与等离子体相互作用,ICF黒腔中的动理学效应等,在Physical Review Letters,Physical Review E, Nuclear Fusion, Physics of Plasmas等国内外学术刊物上发表论文40余篇。

 

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