黑腔构型柔性设计及辐射流角分布中的体发射效应研究
发布时间：2022-02-22 19:33
激光间接驱动惯性约束聚变利用黑腔产生高温高品质的X射线辐射源,以驱动聚变靶丸内爆压缩,实现中心点火,对可控核聚变等高能量密度物理研究具有基础物理意义。当前黑腔构型在驱动对称性、耦合效率及激光等离子体不稳定性等方面尚有提升空间。围绕高性能黑腔设计和黑腔辐射场表征,本论文开展黑腔构型设计及辐射流角分布研究,主要研究内容如下:1.联合研制三维视角因子程序IRAD3D;该程序集三维激光排布建模和物理仿真分析于一体,囊括当今世界各主要激光装置排布设计模型,基本覆盖美国同类程序VISRAD所有功能,如腔靶三维建模、激光排布设计、诊断干涉检查及诊断视场分析、样品驱动强度分布及靶丸驱动对称性分析、不确定因素及参数敏感性分析等,广泛应用于神光系列激光装置物理实验设计和实验数据分析,本论文正是以此为基础开展有关工作。2.提出基于非均匀有理B样条函数的黑腔构型柔性设计方法,通过调节控制点和权重,使黑腔构型设计具有更多自由度,实现现有腔型的统一表示和集中分析,大幅度拓展了优化设计域,可能获取更为优化的腔型;同时,针对当前两孔黑腔驱动不对称性和激光等离子体不稳定性难以控制、多孔黑腔耦合效率降低的风险,首次提出四...
【文章来源】：中国工程物理研究院北京市
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 激光间接驱动惯性约束聚变简介
1.2 黑腔构型在激光间接驱动惯性约束聚变研究中的作用
1.3 黑腔辐射流角分布研究意义
1.4 论文的主要内容和安排
参考文献
第二章 三维视角因子程序IRAD3D研制及其应用
2.1 视角因子算法简介
2.2 视角因子程序简介
2.3 IRAD3D研制简介
2.4 IRAD3D功能及其应用简介
2.5 本章小结
参考文献
第三章 黑腔构型柔性设计
3.1 黑腔构型研究概述
3.1.1 传统黑腔构型研究概述
3.1.2 新型黑腔构型研究概述
3.2 黑腔构型统一表示及柔性设计
3.2.1 圆锥曲线腔型的精确表示
3.2.2 Lame曲线腔型的逼近表示
3.2.3 六端注入腔型的统一表示
3.2.4 特殊黑腔构型的柔性设计
3.3 四柱黑腔优化设计
3.3.1 四柱黑腔构型
3.3.2 驱动对称性分析
3.3.3 耦合效率分析
3.3.4 参数敏感性分析
3.3.5 腔型应用及分解验证实验设想
3.4 三轴椭球腔优化设计
3.4.1 三轴椭球腔构型
3.4.2 驱动对称性分析
3.4.3 分解验证实验设计
3.5 六端注入腔型黑腔性能比较
3.6 本章小结
参考文献
第四章 黑腔辐射流角分布中的体发射效应研究
4.1 黑腔辐射流角分布研究概述
4.1.1 黑腔辐射流诊断
4.1.2 黑腔辐射流角分布研究现状
4.1.3 等离子体填充影响的初步考虑
4.2 基于面发射的辐射流角分布研究
4.2.1 面发射理论模型
4.2.2 基准验证
4.2.3 基于我国万焦耳激光装置的峰值辐射流角分布研究
4.3 考虑体发射效应的辐射流角分布研究
4.3.1 体发射理论模型
4.3.2 基于我国十万焦耳激光装置的实验验证
4.3.3 影响因素分析
4.4 本章小结
参考文献
第五章 总结和展望
5.1 主要研究内容和结论
5.2 主要创新点和意义
5.3 研究展望
附录
A1 发表学术论文情况
A2 承担基金课题情况
A3 参加学术活动情况
A4 申请专利情况
A5 个人简历
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Influence analysis of symmetry on capsule in six-cylinder-port hohlraum[J]. 邹游,郑无敌,李欣. Chinese Physics B. 2019(03)
[2]首次全束组六通柱腔内爆物理实验[J]. 董云松,李欣,杨家敏,黄天晅,缪文勇,况龙钰,景龙飞,唐琦,彭晓世,陈家斌,宋仔峰,张兴,董建军,杨志文,邓博,陈韬,邓克立,王强强,孙奥,杨轶濛,刘祥明,李朝光,梁志远,陈忠靖,尹传盛,蒋炜,杨冬,王峰,邹游,康洞国,郑无敌,邹士阳,丁永坤,江少恩,张保汉. 强激光与粒子束. 2018(11)
[3]我国激光间接驱动黑腔物理实验研究进展[J]. 李三伟,杨冬,李欣,李志超,郭亮,谢旭飞,况龙钰,张璐,霍文义,吴畅书,陈耀桦,宋鹏,张桦森,曹柱荣,胡昕,侯立飞,易荣清,蒋小华,李琦,宋天明,彭晓世,徐涛,理玉龙,邓博,邓克立,王强强,杨品,黎航,袁铮,魏惠月,刘祥明,查为懿,刘永刚,王哲斌,章欢,詹夏宇,陈黎,梅雨,陈韬,李晋,杨志文,杜华冰,车兴森,杨轶蒙,杨正华,景龙飞,何小安,李朝光,王鹏,于瑞珍,苏春晓,陈铭,崔延莉,王峰,刘慎业,杨家敏,江少恩,张保汉,蓝可,古培俊,邹士阳,郑无敌,刘杰,丁永坤. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2018(06)
[4]黑腔LEH堵孔实验研究取得新进展[J]. 李三伟,郭亮,李琦,李欣,胡昕,曹柱荣,侯立飞,王峰,杨家敏,江少恩,丁永坤,张保汉. 强激光与粒子束. 2018(05)
[5]ICF黑腔金泡等离子体运动研究取得进展[J]. 郭亮,李三伟,李欣,丁永坤,曹柱荣,刘慎业,江少恩,张保汉. 强激光与粒子束. 2017(12)
[6]A new ignition hohlraum design for indirect-drive inertial confinement fusion[J]. 李欣,吴畅书,戴振生,郑无敌,谷建法,古培俊,邹士阳,刘杰,朱少平. Chinese Physics B. 2016(08)
[7]神光-Ⅲ主机装置成功实现60TW/180kJ三倍频激光输出[J]. 郑万国,魏晓峰,朱启华,景峰,胡东霞,张小民,粟敬钦,郑奎兴,王成程,袁晓东,周海,陈波,王健,马平,许乔,杨李茗,代万俊,周维,王方,许党朋,谢旭东,冯斌,彭志涛,郭良福,陈远斌,张雄军,刘兰琴,林东晖,党钊,向勇,陈晓东,张维岩. 强激光与粒子束. 2016(01)
[8]低密度泡沫金提升黑腔腔壁再发射率的实验研究[J]. 张璐,董云松,景龙飞,林雉伟,谭秀兰,况龙钰,黎航,尚万里,张文海,李志超,詹夏宇,袁光辉,李海,江少恩,杨家敏,丁永坤. 物理学报. 2016(01)
[9]Influence of Capsule Offset on Radiation Asymmetry in Shenguang-Ⅱ Laser Facility[J]. 景龙飞,黎航,林雉伟,李丽灵,况龙钰,黄运保,张璐,黄天晅,江少恩,丁永坤. Plasma Science and Technology. 2015(10)
[10]神光Ⅲ主机双束组激光间接驱动内爆实验研究[J]. 余波,黄天晅,李三伟,陈家斌,蒋炜,陈伯伦,蒲昱东,晏骥,景龙飞,李志超,唐琦,宋仔峰,詹夏雨,江少恩. 强激光与粒子束. 2015(09)
博士论文
[1]空腔M带X光辐射能流研究[D]. 郭亮.中国科学技术大学 2012
[2]大尺度激光等离子体相互作用的实验研究[D]. 李志超.中国科学技术大学 2011
[3]黑腔X光辐射的模型分析及辐射温度的实验研究[D]. 黄天晅.中国工程物理研究院 2001
硕士论文
[1]ICF辐射驱动对称性分析及三维可视化研究[D]. 景龙飞.中国工程物理研究院 2012
本文编号：3640090
【文章来源】：中国工程物理研究院北京市
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 激光间接驱动惯性约束聚变简介
1.2 黑腔构型在激光间接驱动惯性约束聚变研究中的作用
1.3 黑腔辐射流角分布研究意义
1.4 论文的主要内容和安排
参考文献
第二章 三维视角因子程序IRAD3D研制及其应用
2.1 视角因子算法简介
2.2 视角因子程序简介
2.3 IRAD3D研制简介
2.4 IRAD3D功能及其应用简介
2.5 本章小结
参考文献
第三章 黑腔构型柔性设计
3.1 黑腔构型研究概述
3.1.1 传统黑腔构型研究概述
3.1.2 新型黑腔构型研究概述
3.2 黑腔构型统一表示及柔性设计
3.2.1 圆锥曲线腔型的精确表示
3.2.2 Lame曲线腔型的逼近表示
3.2.3 六端注入腔型的统一表示
3.2.4 特殊黑腔构型的柔性设计
3.3 四柱黑腔优化设计
3.3.1 四柱黑腔构型
3.3.2 驱动对称性分析
3.3.3 耦合效率分析
3.3.4 参数敏感性分析
3.3.5 腔型应用及分解验证实验设想
3.4 三轴椭球腔优化设计
3.4.1 三轴椭球腔构型
3.4.2 驱动对称性分析
3.4.3 分解验证实验设计
3.5 六端注入腔型黑腔性能比较
3.6 本章小结
参考文献
第四章 黑腔辐射流角分布中的体发射效应研究
4.1 黑腔辐射流角分布研究概述
4.1.1 黑腔辐射流诊断
4.1.2 黑腔辐射流角分布研究现状
4.1.3 等离子体填充影响的初步考虑
4.2 基于面发射的辐射流角分布研究
4.2.1 面发射理论模型
4.2.2 基准验证
4.2.3 基于我国万焦耳激光装置的峰值辐射流角分布研究
4.3 考虑体发射效应的辐射流角分布研究
4.3.1 体发射理论模型
4.3.2 基于我国十万焦耳激光装置的实验验证
4.3.3 影响因素分析
4.4 本章小结
参考文献
第五章 总结和展望
5.1 主要研究内容和结论
5.2 主要创新点和意义
5.3 研究展望
附录
A1 发表学术论文情况
A2 承担基金课题情况
A3 参加学术活动情况
A4 申请专利情况
A5 个人简历
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Influence analysis of symmetry on capsule in six-cylinder-port hohlraum[J]. 邹游,郑无敌,李欣. Chinese Physics B. 2019(03)
[2]首次全束组六通柱腔内爆物理实验[J]. 董云松,李欣,杨家敏,黄天晅,缪文勇,况龙钰,景龙飞,唐琦,彭晓世,陈家斌,宋仔峰,张兴,董建军,杨志文,邓博,陈韬,邓克立,王强强,孙奥,杨轶濛,刘祥明,李朝光,梁志远,陈忠靖,尹传盛,蒋炜,杨冬,王峰,邹游,康洞国,郑无敌,邹士阳,丁永坤,江少恩,张保汉. 强激光与粒子束. 2018(11)
[3]我国激光间接驱动黑腔物理实验研究进展[J]. 李三伟,杨冬,李欣,李志超,郭亮,谢旭飞,况龙钰,张璐,霍文义,吴畅书,陈耀桦,宋鹏,张桦森,曹柱荣,胡昕,侯立飞,易荣清,蒋小华,李琦,宋天明,彭晓世,徐涛,理玉龙,邓博,邓克立,王强强,杨品,黎航,袁铮,魏惠月,刘祥明,查为懿,刘永刚,王哲斌,章欢,詹夏宇,陈黎,梅雨,陈韬,李晋,杨志文,杜华冰,车兴森,杨轶蒙,杨正华,景龙飞,何小安,李朝光,王鹏,于瑞珍,苏春晓,陈铭,崔延莉,王峰,刘慎业,杨家敏,江少恩,张保汉,蓝可,古培俊,邹士阳,郑无敌,刘杰,丁永坤. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2018(06)
[4]黑腔LEH堵孔实验研究取得新进展[J]. 李三伟,郭亮,李琦,李欣,胡昕,曹柱荣,侯立飞,王峰,杨家敏,江少恩,丁永坤,张保汉. 强激光与粒子束. 2018(05)
[5]ICF黑腔金泡等离子体运动研究取得进展[J]. 郭亮,李三伟,李欣,丁永坤,曹柱荣,刘慎业,江少恩,张保汉. 强激光与粒子束. 2017(12)
[6]A new ignition hohlraum design for indirect-drive inertial confinement fusion[J]. 李欣,吴畅书,戴振生,郑无敌,谷建法,古培俊,邹士阳,刘杰,朱少平. Chinese Physics B. 2016(08)
[7]神光-Ⅲ主机装置成功实现60TW/180kJ三倍频激光输出[J]. 郑万国,魏晓峰,朱启华,景峰,胡东霞,张小民,粟敬钦,郑奎兴,王成程,袁晓东,周海,陈波,王健,马平,许乔,杨李茗,代万俊,周维,王方,许党朋,谢旭东,冯斌,彭志涛,郭良福,陈远斌,张雄军,刘兰琴,林东晖,党钊,向勇,陈晓东,张维岩. 强激光与粒子束. 2016(01)
[8]低密度泡沫金提升黑腔腔壁再发射率的实验研究[J]. 张璐,董云松,景龙飞,林雉伟,谭秀兰,况龙钰,黎航,尚万里,张文海,李志超,詹夏宇,袁光辉,李海,江少恩,杨家敏,丁永坤. 物理学报. 2016(01)
[9]Influence of Capsule Offset on Radiation Asymmetry in Shenguang-Ⅱ Laser Facility[J]. 景龙飞,黎航,林雉伟,李丽灵,况龙钰,黄运保,张璐,黄天晅,江少恩,丁永坤. Plasma Science and Technology. 2015(10)
[10]神光Ⅲ主机双束组激光间接驱动内爆实验研究[J]. 余波,黄天晅,李三伟,陈家斌,蒋炜,陈伯伦,蒲昱东,晏骥,景龙飞,李志超,唐琦,宋仔峰,詹夏雨,江少恩. 强激光与粒子束. 2015(09)
博士论文
[1]空腔M带X光辐射能流研究[D]. 郭亮.中国科学技术大学 2012
[2]大尺度激光等离子体相互作用的实验研究[D]. 李志超.中国科学技术大学 2011
[3]黑腔X光辐射的模型分析及辐射温度的实验研究[D]. 黄天晅.中国工程物理研究院 2001
硕士论文
[1]ICF辐射驱动对称性分析及三维可视化研究[D]. 景龙飞.中国工程物理研究院 2012
本文编号：3640090
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