激光聚变快点火机理研究 被引量：42

1

作者 张家泰 何斌 +3 位作者 贺贤土 常铁强 许林宝 N.E.安德列夫 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期921-925,共5页

对超强超短激光等离子体相互作用和快点火机理及其物理可行性进行了理论和数值模拟研究 .研制了二维和二维半粒子云模拟程序 ,数值模拟了超强超短激光脉冲在非均匀等离子体中的传播 .

关键词 超强超短激光等离子体相互作用 快点火 粒子云模拟 物理过程 穿孔速度 穿孔深度 快点火激光器 ICF

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高增益间接驱动惯性约束聚变物理过程 被引量：21

2

作者 常铁强 贺贤土 于敏 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1989年第3期193-209,共17页

本文从理论上讨论辐射驱动高增益激光聚变的物理过程,着重研究靶丸内爆动力学。为此,我们设想了一种靶型,估计了有关的主要特征量,包括各种效率,靶丸环境温度、燃料的压缩和热斑点火等。此外,文章强调必须控制三种有害因素,即非对称内爆... 本文从理论上讨论辐射驱动高增益激光聚变的物理过程,着重研究靶丸内爆动力学。为此,我们设想了一种靶型,估计了有关的主要特征量,包括各种效率,靶丸环境温度、燃料的压缩和热斑点火等。此外,文章强调必须控制三种有害因素,即非对称内爆,混合和流体力学不稳定性。 展开更多

关键词 高增益 惯性约束聚变 可控热核聚变

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激光辐照金(Au)圆盘靶的二维数值模拟 被引量：9

3

作者 段庆生 常铁强 +3 位作者 张维岩 王光裕 王重基 朱少平 《计算物理》 CSCD 北大核心 2002年第1期57-61,共5页

简要描述了激光在等离子体中传播的三维光路方程的追踪解法 ,同时对电子热传导中的热流以及非平衡束缚电子占据概率速率方程组给出了一种简便解法 .应用这些方法和新近发展的LARED H程序 ,对激光辐照金(Au)圆盘和圆环靶进行了二维模拟 ... 简要描述了激光在等离子体中传播的三维光路方程的追踪解法 ,同时对电子热传导中的热流以及非平衡束缚电子占据概率速率方程组给出了一种简便解法 .应用这些方法和新近发展的LARED H程序 ,对激光辐照金(Au)圆盘和圆环靶进行了二维模拟 ,给出了靶等离子体的合理的二维行为特征 . 展开更多

关键词 三维光路追踪 限流热传导 圆盘靶 二维模拟 等离子体 激光 ICF 金圆盘 惯性约束聚变

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激光与靶非平衡耦合的数值模拟 被引量：8

4

作者 陈光南 常铁强 +3 位作者 张钧 张兴宏 裴文兵 尤希文 《计算物理》 CSCD 北大核心 1998年第4期27-36,共10页

对激光与高Ｚ靶耦合主要物理过程，其中包括激光吸收，电子热传导，等离子体运动，非平衡原子物理，Ｘ光转换和辐射输运等现象的数值模拟作了全面的概括性描述。提出了总体微分方程组，建立了差分计算格式和求解方法，给出了程序数值计... 对激光与高Ｚ靶耦合主要物理过程，其中包括激光吸收，电子热传导，等离子体运动，非平衡原子物理，Ｘ光转换和辐射输运等现象的数值模拟作了全面的概括性描述。提出了总体微分方程组，建立了差分计算格式和求解方法，给出了程序数值计算的结果。 展开更多

关键词 惯性约束聚变 激光-靶耦合 数值模拟

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辐射在填充介质管中输运的理论 被引量：6

5

作者 许琰 赖东显 +5 位作者 李双贵 冯庭桂 蓝可 李敬宏 裴文兵 常铁强 《中国科学（G辑）》 CSCD 2004年第5期525-539,共15页

利用二维辐射输运程序研究了辐射在填充CH和CH掺铜泡沫介质金管中的传输问题,分析了辐射在光学厚度较薄介质中的传输特征及管壁的影响.在神光-Ⅱ的辐射源条件下,理论分析发现长300μm密度为50mg／cm3CH泡沫柱辐射加热区域的平均光学厚... 利用二维辐射输运程序研究了辐射在填充CH和CH掺铜泡沫介质金管中的传输问题,分析了辐射在光学厚度较薄介质中的传输特征及管壁的影响.在神光-Ⅱ的辐射源条件下,理论分析发现长300μm密度为50mg／cm3CH泡沫柱辐射加热区域的平均光学厚度小于1.不同能量的光子群加热等离子体的位置是不同的,使得热波波阵面没有非线性热传导波温度梯度很陡的特征,电子温度分布有一前伸的"舌头",而输运介质的再发射对传输的影响不大.利用CH泡沫中掺原子比2％的Cu作为输运介质可使光学厚度提高到大于1的水平.还给出了神光-Ⅱ实验模型的数值模拟结果,理论与实验符合得很好. 展开更多

关键词 CH 再发 实验模型 舌头 影响 辐射 泡沫 子群 原子 电子温度

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超强激光场等离子体中电子纵向运动的研究 被引量：6

6

作者 何斌 常铁强 +1 位作者 张家泰 许林宝 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第10期1939-1945,共7页

在数值求解一维Maxwell场方程和流体运动方程的基础上 ,得到了超强激光场下等离子体中电子纵向运动的行波解 ,并分析了等离子体静电场对电子纵向运动的影响 .

关键词 超强激光场 等离子体 电子纵向运动 相对论 静电场

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激光腔靶中等离子体流场的数值模拟 被引量：6

7

作者 段庆生 常铁强 +2 位作者 张维岩 王光裕 王重基 《计算物理》 CSCD 北大核心 1999年第6期610-615,共6页

针对激光腔靶中等离子体流场的复杂性，提出了一种网格的自适应算法以及活动网格方法。应用这些方法在不同的腔靶上进行了一些数值计算。得到的结果表明，这些数值方法是有效的。

关键词 激光腔靶流场 大变形流动 活动网格法 等离子体

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作为两个独立过程的双电子复合理论 被引量：6

8

作者 王建国 邹宇 常铁强 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1997年第11期2146-2153,共8页

在非稳态、高温高密度的等离子体环境下，双电子复合应作为完全独立的共振俘获和辐射衰变两个过程来处理．建议一种半经验公式计算共振俘获速率系数的方法，并对该公式进行了初步评估．给出了将该公式应用于平均原子模型求解速率方程的... 在非稳态、高温高密度的等离子体环境下，双电子复合应作为完全独立的共振俘获和辐射衰变两个过程来处理．建议一种半经验公式计算共振俘获速率系数的方法，并对该公式进行了初步评估．给出了将该公式应用于平均原子模型求解速率方程的方法． 展开更多

关键词 等离子体 双电子复合 非稳态 高温 高密度

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热辐射驱动烧蚀平面金靶的数值定标定律 被引量：4

9

作者 曾先才 姜荣洪 常铁强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1991年第4期477-482,共6页

利用一维辐射流体力学编码数值研究了辐射烧蚀波在平面金靶中的传播情况,并在常温边界条件下得到了辐射流、烧蚀压、质量烧蚀率和特征等离子体密度的定标定律。

关键词 热辐射 烧蚀 定标定律 聚变装置

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烧蚀引起R－T不稳定性实验条件的初步研究 被引量：3

10

作者 张钧 常铁强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1995年第4期601-607,共7页

激光和辐射烧蚀引起的Ｒａｙｌｅｉｇｈ－Ｔａｙｌｏｒ（Ｒ－Ｔ）不稳定性是激光聚变的重要研究课题，本文讨论了Ｒ－Ｔ不稳定性实验的有关要求，在考虑烧蚀致稳的情况下，对特定的塑料薄膜靶用解析公式计算了Ｒ－Ｔ不稳定性线性发展阶... 激光和辐射烧蚀引起的Ｒａｙｌｅｉｇｈ－Ｔａｙｌｏｒ（Ｒ－Ｔ）不稳定性是激光聚变的重要研究课题，本文讨论了Ｒ－Ｔ不稳定性实验的有关要求，在考虑烧蚀致稳的情况下，对特定的塑料薄膜靶用解析公式计算了Ｒ－Ｔ不稳定性线性发展阶段的积分增长指数随扰动波长、驱动源强度和持续时间的变化。给出某些感兴趣的物理图象，提供的信息可供有关实验和靶设计参考。 展开更多

关键词 辐射烧蚀 Rayleigh-Tabor不稳定性 激光聚变 扰动波长 驱动源强度 持续时间 内爆动力学

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快点火与超强激光等离子体相互作用问题 被引量：3

11

作者 常铁强 《物理》 CAS 2000年第10期596-602,共7页

“快点火”是近年来提出的激光聚变点火的一种新方式 .它的特点是靶丸的压缩和点火分开进行 :第一步由通常的多束激光对称辐照靶丸获得高密度 ;而后由单束超强激光 (Iλ2 ≈ 10 18— 2 0 Wμm2 /cm2 )加热芯部实现点火 .和传统的“热斑... “快点火”是近年来提出的激光聚变点火的一种新方式 .它的特点是靶丸的压缩和点火分开进行 :第一步由通常的多束激光对称辐照靶丸获得高密度 ;而后由单束超强激光 (Iλ2 ≈ 10 18— 2 0 Wμm2 /cm2 )加热芯部实现点火 .和传统的“热斑点火”比较 ,快点火在压缩方面具有很多优越性 :大量节省驱动能量 ,降低了对驱动均匀性的要求 ,并且可以达到更高的能量增益 .但是超强激光点火却涉及一些非常复杂的问题 :在预压缩形成的等离子体中打洞 (holebor ing) ;在高密度燃料的边沿产生足够数量的高能量电子 (MeV) ,这些电子的传输加热等 .文章简短地讨论这些问题 ,并研究了几十kJ激光能量实现点火的可能性 . 展开更多

关键词 快点火 超强激光 等离子体 相互作用 激光聚变

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激光靶等离子体受激Raman散射 被引量：3

12

作者 张家泰 许林宝 +4 位作者 常铁强 张书贵 聂小波 王世红 汪卫星 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1991年第10期1642-1651,共10页

用我们研制的一维半电磁粒子模拟程序数值模拟了神光12~＃激光器(λ_L=1.053μm,τ=850ps,I_L=3×10^(14)—3×10^(45)W/cm^2打靶的受激Raman散射。得到了散射光波、静电(Langmuir)波线性增长和非线性饱和的细致图象、热电子和... 用我们研制的一维半电磁粒子模拟程序数值模拟了神光12~＃激光器(λ_L=1.053μm,τ=850ps,I_L=3×10^(14)—3×10^(45)W/cm^2打靶的受激Raman散射。得到了散射光波、静电(Langmuir)波线性增长和非线性饱和的细致图象、热电子和超热电子分布函数随时间的发展以及超热电子的温度和份额。通过对散射光谱的分析得到晕区电子温度约为1.4—2.5keV,还得到靶等离子体1/4n_c(n_c为临界密度)以下的密度轮廓和平均密度约为0.12—0.14n_c这些结果和实验符合较好。 展开更多

关键词 激光 靶 等离子体 受激拉曼散射

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双电子复合过程在激光-Au靶耦合物理中的作用 被引量：3

13

作者 古培俊 王建国 常铁强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期78-82,共5页

描述了考虑双电子复合过程的平均原子模型，通过与流体力学耦合计算，对双电子复合过程在激光－Ａｕ靶耦合物理中的作用进行了总体计算，结果表明，双电子复合对等离子体状态及Ｘ光转换等有明显影响，特别表现在晕区电子温度、电离度的... 描述了考虑双电子复合过程的平均原子模型，通过与流体力学耦合计算，对双电子复合过程在激光－Ａｕ靶耦合物理中的作用进行了总体计算，结果表明，双电子复合对等离子体状态及Ｘ光转换等有明显影响，特别表现在晕区电子温度、电离度的降低。 展开更多

关键词 双电子复合 平均原子模型 惯性约束聚变

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神光Ⅰ强激光腔靶X光辐射烧蚀铝平面靶的理论研究 被引量：3

14

作者 曾先才 李沄生 常铁强 《计算物理》 CSCD 北大核心 1996年第2期217-222,共6页

用神光-I 激光装置柱型腔靶实测的辐射温度曲线作温度源,从理论上研究了辐射烧蚀和穿透铝平面靶的物理过程,给出了有关的定标定律和数值模拟结果。

关键词 辐射烧蚀 铝平面靶 激光聚变

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激光产生X光的数值模拟研究 被引量：2

15

作者 张钧 陈光南 +7 位作者 常铁强 裴文兵 尤希文 隋成之 徐少则 古培俊 章实 张兴宏 《计算物理》 CSCD 北大核心 1994年第1期1-8,共8页

本文对激光Ｘ光转换的主要物理过程和数值模拟程序概况作了概括性的介绍，给出了典型的物理图像和数值计算结果。在分析数值结果的基础上，对某些重要物理量作了规律性的研究，预估结果与实验测量值作了比较，它们在定性趋势和定量结果... 本文对激光Ｘ光转换的主要物理过程和数值模拟程序概况作了概括性的介绍，给出了典型的物理图像和数值计算结果。在分析数值结果的基础上，对某些重要物理量作了规律性的研究，预估结果与实验测量值作了比较，它们在定性趋势和定量结果方面都符合得较为满意。 展开更多

关键词 激光聚变 激光X光转换 数值模拟

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激光等离子体二维相对论电磁粒子模拟 被引量：2

16

作者 张家泰 许林宝 +6 位作者 常铁强 张书贵 何斌 朱森昌 郑春阳 靳辉 贺贤土 《计算物理》 CSCD 北大核心 1998年第2期13-20,共8页

研制了激光等离子体二维相对论电磁粒子模拟程序（２ＤＣＩＣ）。追踪几万甚至百万个模拟粒子在外加激光场和自洽场中运动，自洽地计算电荷和电流密度，求解完全的Ｍａｘｗｅｌ方程，电子的相对论运动方程和离子的牛顿运动方程，辅以灵... 研制了激光等离子体二维相对论电磁粒子模拟程序（２ＤＣＩＣ）。追踪几万甚至百万个模拟粒子在外加激光场和自洽场中运动，自洽地计算电荷和电流密度，求解完全的Ｍａｘｗｅｌ方程，电子的相对论运动方程和离子的牛顿运动方程，辅以灵活的诊断研究波－波，波－粒子相互作用的发生、发展和饱和的细节以及时间演化规律。激光可以正入射，也可以斜入射；等离子体可以是均匀密度，也可以具有密度梯度；为了节约机时，还发展了并行运算。物理模型参数可调，既适用于研究激光聚变等离子体相互作用，也适用于超短脉冲超强激光等离子体相互作用和其它等离子体问题。经过多次试算检验，对等离子体平衡态进行了计算研究，对于超短脉冲超强激光的传播也进行了初步模拟计算。 展开更多

关键词 激光等离子体相互作用 粒子模拟 平衡态

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超短脉冲超强激光等离子体中新的能量吸收机制

17

作者 曹莉华 常铁强 +1 位作者 常文蔚 岳宗五 《物理》 CAS 1999年第6期347-352,共6页

介绍了超短脉冲超强激光等离子体中几种新的能量吸收机制．强激光照射等离子体时，相对论效应导致电子质量增大，相对论电子等离子体频率减小，激光能更深地进入等离子体产生强烈吸收．结合二维粒子模拟结果，着重介绍了真空加热和Ｊ... 介绍了超短脉冲超强激光等离子体中几种新的能量吸收机制．强激光照射等离子体时，相对论效应导致电子质量增大，相对论电子等离子体频率减小，激光能更深地进入等离子体产生强烈吸收．结合二维粒子模拟结果，着重介绍了真空加热和Ｊ×Ｂ加热这两种重要的能量吸收机制，粒子模拟结果清晰地描述了这两种吸收机制． 展开更多

关键词 激光 等离子体 超短脉冲 超强 加热 能量吸收

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三温方程中的电子—辐射能量交换项的计算 被引量：1

18

作者 裴文兵 常铁强 《计算物理》 CSCD 北大核心 1999年第3期333-336,共4页

讨论了激光靶耦合数值模拟中电子—辐射能量交换项的处理。为了克服它给三温方程求解带来的困难，在非平衡区（Ｔｅ＞Ｔｒ）和接近平衡区（Ｔｅ～Ｔｒ）采用了不同的能量交换项形式。此外，由于接近平衡时的能量交换项用辐射平均自由程... 讨论了激光靶耦合数值模拟中电子—辐射能量交换项的处理。为了克服它给三温方程求解带来的困难，在非平衡区（Ｔｅ＞Ｔｒ）和接近平衡区（Ｔｅ～Ｔｒ）采用了不同的能量交换项形式。此外，由于接近平衡时的能量交换项用辐射平均自由程表示，避免了此时计算束缚电子占据概率不准确的问题。 展开更多

关键词 电子-辐射 能量交换项 三温方程 计算 激光靶

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辐射烧蚀的自调制准定态模型 被引量：2

19

作者 张钧 裴文兵 +2 位作者 古培俊 隋成之 常铁强 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1996年第10期1677-1687,共11页

根据数值模拟的物理图像建立了辐射烧蚀的自调制准定态模型，不求助于复杂的计算机模拟而定量预言Ｘ射线辐射的各种烧蚀参量，诸如烧蚀深度、烧蚀压等与辐射温度、能量、脉冲宽度的定标规律．给出了ＩＣＦ感兴趣的几种材料的计算结果，... 根据数值模拟的物理图像建立了辐射烧蚀的自调制准定态模型，不求助于复杂的计算机模拟而定量预言Ｘ射线辐射的各种烧蚀参量，诸如烧蚀深度、烧蚀压等与辐射温度、能量、脉冲宽度的定标规律．给出了ＩＣＦ感兴趣的几种材料的计算结果，得到的定标关系形式简单，易于掌握。 展开更多

关键词 激光 辐射烧蚀 自调制 准定态模型

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空腔靶激光能量沉积的数值模拟 被引量：1

20

作者 朱森昌 常铁强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1989年第2期145-152,共8页

本文采用随机模拟方法和几何光学追踪方法。研究了不同条件下空腔靶中的激光传播光路:采用线性收缩假设,考虑了激光入射时注入孔的堵口问题 激光在等离子体中吸收的物理机制,包括了逆韧致吸收和共振吸收,还考虑了反向布里渊散射对吸收... 本文采用随机模拟方法和几何光学追踪方法。研究了不同条件下空腔靶中的激光传播光路:采用线性收缩假设,考虑了激光入射时注入孔的堵口问题 激光在等离子体中吸收的物理机制,包括了逆韧致吸收和共振吸收,还考虑了反向布里渊散射对吸收的影响。在此基础上,改变靶的不同尺寸,计算了不同激光入射条件下激光能量在腔内的沉积。 展开更多

关键词 空腔靶 激光 能量沉积 数值模拟

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