【摘要】：實(shí)現(xiàn)受控核聚變將其能量加以利用,就要求我們必須對(duì)磁約束的條件和對(duì)等離子體加熱的方法進(jìn)行改進(jìn)。等離子體物理學(xué)如今已經(jīng)成為內(nèi)容豐富的一門新的物理學(xué)科,其中激光等離子體物理是近三四十年內(nèi)最新形成且發(fā)展迅速的一個(gè)分支。利用高能量高功率密度的激光與固體靶相互作用,致使靶物質(zhì)被激光加熱,最終被電離為KeV量級(jí)的溫度的高溫等離子體狀態(tài)。由于強(qiáng)激光與等離子體相互作用而產(chǎn)生的高能電子會(huì)引起靶丸內(nèi)部產(chǎn)生各向異性的超高壓強(qiáng),導(dǎo)致靶面形變,造成壓縮失敗。因此直接驅(qū)動(dòng)慣性約束聚變的實(shí)現(xiàn)需要對(duì)靶丸進(jìn)行嚴(yán)格的對(duì)稱壓縮,以達(dá)到自持熱核反應(yīng)(點(diǎn)火)所需條件。但驅(qū)動(dòng)激光輻照的均勻性以及靶丸物理特征的對(duì)稱性等初始條件若存在缺陷,就會(huì)被流體力學(xué)不穩(wěn)定性等機(jī)制快速放大,嚴(yán)重影響對(duì)靶丸的對(duì)稱壓縮效果,導(dǎo)致點(diǎn)火失敗。除了初始條件對(duì)靶的對(duì)稱壓縮影響外,激光與物質(zhì)相互作用導(dǎo)致的靶丸特征不均勻也會(huì)破壞壓縮過(guò)程。此外,我們對(duì)廣義歐姆定律進(jìn)行分析,對(duì)其中的電子壓強(qiáng)張量項(xiàng)的研究,有利于我們進(jìn)一步加深對(duì)磁場(chǎng)重聯(lián)的理解和認(rèn)識(shí)。在磁場(chǎng)重聯(lián)過(guò)程中,由于電流片中儲(chǔ)存的磁自由能被釋放了出來(lái),等離子體的動(dòng)能和熱能就是由這些被釋放出來(lái)的磁自由能轉(zhuǎn)換而來(lái)的,從而進(jìn)一步促進(jìn)了對(duì)等離子體的加速和加熱的效果。對(duì)于無(wú)碰撞磁場(chǎng)重聯(lián)的研究工作,是近十幾年來(lái)從重聯(lián)理論中發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新的研究方向。由于計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬使無(wú)碰撞磁場(chǎng)重聯(lián)得以提出,之后因?yàn)榇罅康挠^測(cè)數(shù)據(jù)以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的存在,無(wú)碰撞磁場(chǎng)重聯(lián)理論從而被證實(shí)是可靠的。本論文首先簡(jiǎn)要介紹了關(guān)于等離子體的相關(guān)知識(shí)以及一維粒子模擬程序,其次是對(duì)廣義歐姆定律進(jìn)行理論推導(dǎo),根據(jù)分析廣義歐姆定律中電子壓強(qiáng)張量項(xiàng)對(duì)重聯(lián)的影響和作用,利用一維粒子模擬程序,對(duì)激光與等離子體相互作用過(guò)程中產(chǎn)生的高能電子以及其引起的高密區(qū)域內(nèi)各向異性壓強(qiáng)的特征進(jìn)行了模擬研究。以及在存在背景磁場(chǎng)條件下,高密區(qū)域內(nèi)各向異性壓強(qiáng)的特征,為進(jìn)一步加深對(duì)磁場(chǎng)重聯(lián)的理解奠定基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：魯東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O53
【圖文】：

圖 2.2 等離子體密度區(qū)域、溫度區(qū)域劃分離子體；2.電離層；3.日冕；4.氣體放電等離子體；5.激光熱核實(shí)驗(yàn)熱核實(shí)驗(yàn)等離子體；7.激光熱核反應(yīng)堆；8.準(zhǔn)穩(wěn)熱核反應(yīng)堆判據(jù)在的一種狀態(tài)，在等離子體中必須要求在空間尺度間尺度上要遠(yuǎn)大于等離子體的響應(yīng)時(shí)間τp。此時(shí)，體相互作用過(guò)程，從宏觀上來(lái)說(shuō)，等離子體內(nèi)正負(fù)準(zhǔn)中性條件。此時(shí)對(duì)于德拜長(zhǎng)度λD的導(dǎo)出要使用體分析，我們可以定義電離氣體成為等離子體所必須為：空間尺度 LL λD l，λD=kTeε0nee212(2.9)

c t，可得 t( × emec) × [ × ( × emec)] = 0 (2.20)這個(gè)方程有一個(gè)特解 × =emec(2.21)將(2.18)式帶入到(2.15)式中，將無(wú)磁場(chǎng)項(xiàng)的電子運(yùn)動(dòng)方程表示為下面的形式 t+12 e2+eme+γeTemene ne= 0 (2.22)因?yàn)樯鲜街械拇艌?chǎng)項(xiàng)與流體方程中的流體非線性項(xiàng)中的一部分相互抵消，不是因其較小被舍去的。2.3 等離子體粒子模擬2.3.1 粒子模擬方法

魯東大學(xué)碩士學(xué)位論文是容易受到多束流不穩(wěn)定性失真的干擾[26-28]。最早的（已知的作者）等離子體模擬是在斯坦福大學(xué)用粒子—網(wǎng)格耦合方法。一維體系的等離子體粒子在一個(gè)網(wǎng)格上的坐標(biāo) x,v，場(chǎng)ρ,E。粒子電荷與最近鄰的格點(diǎn)(NGP)有關(guān)，粒子力來(lái)自于在格點(diǎn)的電場(chǎng)。到 1964 年，斯坦福大學(xué)創(chuàng)造的快速準(zhǔn)確的二維泊松求解程序，由一般化達(dá)到了二維合理化。緊隨其后，應(yīng)用到了真空電子和等離子體物理中。不久之后，另一個(gè)小組開(kāi)始用粒子和場(chǎng)的平滑耦合，其伴隨著兩個(gè)可見(jiàn)的推動(dòng)（圖 2.4）。CIC 和 PIC 在數(shù)字上有相同的粒子網(wǎng)格權(quán)重，也就是雙線性插值。對(duì)物理結(jié)果重要的是最終的加權(quán)結(jié)果而不是啟發(fā)式推動(dòng)。這些被稱為線性 B 樣條插值。在接下來(lái)的幾年里，高階 B 樣條插值經(jīng)常被用[29-32]。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉振興,陳濤;非均勻動(dòng)壓沖擊和停止后產(chǎn)生的瞬時(shí)重聯(lián)過(guò)程[J];地球物理學(xué)報(bào);2000年04期

2 賈英東,李毅,王水,葛亞松;磁場(chǎng)重聯(lián)中離子軌道的混合模擬研究[J];地球物理學(xué)報(bào);2003年02期

3 郭俊,陸全明,王水,竇賢康;磁場(chǎng)重聯(lián)的二維粒子模擬研究[J];空間科學(xué)學(xué)報(bào);2003年04期

4 傅向榮;郭俊;王水;;存在初始引導(dǎo)場(chǎng)情況下的無(wú)碰撞磁場(chǎng)重聯(lián)[J];空間科學(xué)學(xué)報(bào);2006年06期

5 胡運(yùn)輝;鄧曉華;周猛;趙輝;唐榮欣;付松;王敬芳;袁志剛;R.Nakamura;W.Baumjohann;H.Réme;C.M.Carr;;磁場(chǎng)重聯(lián)擴(kuò)散區(qū)域中磁零點(diǎn)結(jié)構(gòu)的觀測(cè)研究[J];科學(xué)通報(bào);2008年11期

6 王榮生;李中元;湯朝靈;;近尾無(wú)碰撞多重X線重聯(lián)的觀測(cè)[J];地球物理學(xué)報(bào);2008年06期

7 張壽彪;謝錦林;胡廣海;李弘;黃光力;劉萬(wàn)東;;磁場(chǎng)重聯(lián)實(shí)驗(yàn)室模擬進(jìn)展[J];天文學(xué)進(jìn)展;2010年04期

8 鄧曉華;;日地系統(tǒng)磁場(chǎng)重聯(lián)現(xiàn)象研究[J];中國(guó)科學(xué):地球科學(xué);2013年06期

9 劉振興,濮祖蔭;渦旋誘發(fā)重聯(lián)模型(Ⅱ)——通量傳輸事件理論和模擬[J];地球物理學(xué)報(bào);1990年03期

10 金曙平，師立勤;驅(qū)動(dòng)重聯(lián)過(guò)程中等離子體團(tuán)的聚合[J];地球物理學(xué)報(bào);1994年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 金曙平;師立勤;;驅(qū)動(dòng)重聯(lián)及其等離子團(tuán)的聚合過(guò)程[A];1993年中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第九屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1993年

2 張壽彪;謝錦林;胡廣海;劉萬(wàn)東;;導(dǎo)向磁場(chǎng)重聯(lián)中的密度分布[A];第十四屆全國(guó)等離子體科學(xué)技術(shù)會(huì)議暨第五屆中國(guó)電推進(jìn)技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)會(huì)議摘要集[C];2009年

3 劉振興;濮祖蔭;;渦旋誘發(fā)重聯(lián)理論及其應(yīng)用[A];地球物理與中國(guó)建設(shè)——慶祝中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)成立50周年文集[C];1997年

4 賈英東;葛亞松;李毅;王水;;磁場(chǎng)重聯(lián)及其動(dòng)力學(xué)的二維混合模擬研究[A];第九屆全國(guó)日地空間物理學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要集[C];2000年

5 郭俊;;無(wú)碰撞磁場(chǎng)重聯(lián)中的電子低密度區(qū)[A];中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第二十四屆年會(huì)論文集[C];2008年

6 沈超;劉振興;;可壓縮等離子體中渦旋誘發(fā)重聯(lián)特性[A];2000年中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)年刊——中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十六屆年會(huì)論文集[C];2000年

7 郭俊;陸全明;王水;竇賢康;;磁場(chǎng)重聯(lián)的二維粒子模擬研究[A];第十屆全國(guó)日地空間物理學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要集[C];2003年

8 田暉;姚碩;宗秋剛;何建森;齊羽;;小尺度磁云邊界上的磁場(chǎng)重聯(lián)[A];第十四屆全國(guó)日地空間物理學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

9 曹晉濱;馬志偉;周國(guó)成;劉振興;;電子壓力梯度對(duì)磁層頂重聯(lián)過(guò)程的影響[A];2001年中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)年刊——中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十七屆年會(huì)論文集[C];2001年

10 金曙平;;通量傳輸事件觀測(cè)特征的數(shù)值研究[A];1994年中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1994年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前6條

1 趙永新 楊保國(guó);磁場(chǎng)重聯(lián)可能是罪魁禍?zhǔn)譡N];人民日?qǐng)?bào);2012年

2 張輝;“切除”重聯(lián)電纜大線故障[N];人民鐵道;2010年

3 通訊員 楊保國(guó) 記者 吳長(zhǎng)鋒;中國(guó)科大首次發(fā)現(xiàn)金星磁層中存在磁場(chǎng)重聯(lián)[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

4 沈澄 姜玉濤;開(kāi)進(jìn)伊朗[N];常州日?qǐng)?bào);2008年

5 趙中庸邋高利昌;首臺(tái)韶山3C型電力機(jī)車固定重聯(lián)改造成功[N];人民鐵道;2008年

6 記者 劉勇邋通訊員 金華;京津城際11對(duì)“和諧號(hào)”動(dòng)車組重聯(lián)[N];人民鐵道;2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 鄔良能;束流對(duì)磁重聯(lián)過(guò)程影響的MHD數(shù)值研究[D];浙江大學(xué);2015年

2 張壽彪;磁場(chǎng)重聯(lián)實(shí)驗(yàn)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

3 徐曉軍;行星際磁場(chǎng)重聯(lián)觀測(cè)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心）;2011年

4 黃燦;無(wú)碰撞磁場(chǎng)重聯(lián)中的電子動(dòng)力學(xué)[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

5 黃獅勇;磁場(chǎng)重聯(lián)與等離子體湍流的衛(wèi)星觀測(cè)研究[D];武漢大學(xué);2013年

6 呼延奇;日冕大尺度結(jié)構(gòu)演化及快速磁場(chǎng)重聯(lián)的數(shù)值研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心）;2008年

7 李世友;伴隨磁場(chǎng)重聯(lián)的靜電孤立波的研究[D];武漢大學(xué);2009年

8 柴立暉;磁場(chǎng)重聯(lián)中的低頻波動(dòng)和絕熱動(dòng)力學(xué)阿爾芬孤立波[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

9 盧三;無(wú)碰撞磁場(chǎng)重聯(lián)的數(shù)值模擬研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

10 王榮生;無(wú)碰撞磁場(chǎng)重聯(lián)擴(kuò)散區(qū)結(jié)構(gòu)和電子加速[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 賴相盛;快速磁場(chǎng)重聯(lián)中導(dǎo)向場(chǎng)大小對(duì)磁場(chǎng)重聯(lián)層結(jié)構(gòu)不對(duì)稱性的影響[D];南昌大學(xué);2015年

2 張磊;純電動(dòng)動(dòng)車組重聯(lián)實(shí)驗(yàn)裝置的研制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

3 李秋幻;行星際磁場(chǎng)重聯(lián)的重聯(lián)率及出流區(qū)邊界處的間斷面研究[D];云南師范大學(xué);2016年

4 李湯姆;多X線磁場(chǎng)重聯(lián)的衛(wèi)星觀測(cè)與模擬研究[D];南昌大學(xué);2016年

5 王[

本文編號(hào)：2761441