在激光間接驅(qū)動(dòng)的慣性約束聚變研究中,利用激光注入一個(gè)高Z材料黑腔,將激光能量在腔內(nèi)轉(zhuǎn)化為一個(gè)準(zhǔn)對(duì)稱的X光輻射場(chǎng),該輻射場(chǎng)驅(qū)動(dòng)黑腔中心的低Z靶球內(nèi)爆,使靶球內(nèi)的聚變?nèi)剂线_(dá)到特定的高溫高密度狀態(tài)從而實(shí)現(xiàn)聚變點(diǎn)火。為了提升內(nèi)爆性能,要求黑腔輻射場(chǎng)具有高溫性、對(duì)稱性和干凈性等品質(zhì)。而腔內(nèi)的一系列物理過程會(huì)對(duì)黑腔輻射場(chǎng)的品質(zhì)造成影響,如激光等離子體相互作用的非線性過程所產(chǎn)生的超熱電子,冕區(qū)高溫等離子體所發(fā)射的M帶輻射對(duì)靶丸有預(yù)熱效應(yīng);冕區(qū)等離子體的運(yùn)動(dòng)會(huì)造成腔內(nèi)的等離子體填充,影響激光的傳輸;腔壁光斑位置的移動(dòng)會(huì)影響黑腔輻射場(chǎng)的時(shí)變對(duì)稱性等等。針對(duì)黑腔的這一系列問題,在傳統(tǒng)黑腔研究的基礎(chǔ)上,通過在黑腔上添加磁場(chǎng)構(gòu)成磁化黑腔,研究激光與磁化黑腔的相互作用,主要研究?jī)?nèi)容分如下三個(gè)方面:1.輻射磁流體數(shù)值模擬程序的研制:成功研制了 1D和2D輻射磁流體程序。首先在開源的Multi-1D輻射流體程序中添加了磁場(chǎng)模塊,構(gòu)成一維輻射磁流體程序Multi-1D-M,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步完成了全新的一維輻射磁流體程序Icfire-1D的研制,與Multi-1D-M程序一起,構(gòu)成1D輻射磁流體數(shù)值模擬研究平臺(tái)。在1D... 

【文章頁數(shù)】：159 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 激光間接驅(qū)動(dòng)慣性約束聚變簡(jiǎn)介
    1.2 磁場(chǎng)在激光聚變中的潛在應(yīng)用
    1.3 輻射磁流體數(shù)值模擬程序的發(fā)展概況
    1.4 脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)的產(chǎn)生和診斷技術(shù)發(fā)展概況
        1.4.1 脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)的產(chǎn)生技術(shù)
        1.4.2 脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)的診斷技術(shù)
    1.5 激光與磁化靶的相互作用研究
    1.6 論文主要內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第2章 一維輻射磁流體程序的研制
    2.1 基于Multi-1D程序的二次開發(fā)
        2.1.1 概述
        2.1.2 算法設(shè)計(jì)
        2.1.3 程序研制
    2.2 自研一維輻射磁流體程序Icefire-1D
        2.2.1 概述
        2.2.2 磁場(chǎng)模塊的研制
        2.2.3 輻射輸運(yùn)模塊研制
        2.2.4 3D光線追蹤模塊的研制
        2.2.5 其它模塊的研制
        2.2.6 程序測(cè)試
    2.3 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第3章 二維輻射磁流體程序的研制
    3.1 概述
    3.2 Icefre-2D程序的總體情況
    3.3 網(wǎng)格劃分
    3.4 磁流體演化
    3.5 磁場(chǎng)計(jì)算
    3.6 激光光線追蹤
    3.7 電子熱傳導(dǎo)
    3.8 輻射擴(kuò)散
    3.9 輻射輸運(yùn)
    3.10 程序測(cè)試
    3.11 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第4章 激光與磁化黑腔相互作用的數(shù)值模擬研究
    4.1 基于1D輻射磁流體程序研究激光與磁化黑腔的相互作用
        4.1.1 引言
        4.1.2 20T的外磁場(chǎng)
        4.1.3 500T的外磁場(chǎng)
    4.2 基于2D輻射磁流體程序研究激光與磁化黑腔的相互作用
        4.2.1 引言
        4.2.2 10T-20T的外磁場(chǎng)
        4.2.3 500T的外磁場(chǎng)
        4.2.4 2000T的外磁場(chǎng)
        4.2.5 自生磁場(chǎng)
    4.3 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第5章 激光與柱形線圈靶相互作用產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)研究
    5.1 引言
    5.2 理論設(shè)計(jì)
    5.3 磁場(chǎng)診斷
    5.4 二倍頻激光與Al線圈靶相互作用產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)研究
        5.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.5 基頻光與Cu線圈靶相互作用產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)研究
        5.5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.6 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第6章 激光與磁化黑腔相互作用的實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 引言
    6.2 理論設(shè)計(jì)
    6.3 所需診斷的主要物理量
    6.4 開縫黑腔與Al線圈靶耦合
        6.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        6.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    6.5 開縫黑腔與Cu拐彎線圈靶耦合
        6.5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        6.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    6.6 開縫黑腔與Cu簡(jiǎn)單線圈靶耦合
        6.6.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        6.6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    6.7 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第7章 總結(jié)和展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3687902