CH掺Si/Ge辐射烧蚀特性研究

发布时间：2023-06-10 12:29

　　在间接驱动惯性约束聚变中,激光烧蚀金腔壁产生X射线辐射,其中包括软X射线(0-2keV)和M带X射线(2-4keV)。软X射线射程短,主要被燃料层外面的烧蚀层所吸收。而M带X射线由于其平均自由程较长,可传输更远的距离,因此能在冲击波到达之前将燃料层预热。预热会降低靶丸的可压缩性,对实现点火不利。 为了抑制预热,可以有两种途径,一是降低辐射源中M带X射线所占的份额,其二是在烧蚀层中掺杂中高Z元素以抑制M带X射线的传输。本论文的主要工作都是围绕第二种途径来开展的。通过在CH层中掺杂Si和Ge可以起到抑制预热的作用,但同时,也会对内爆速度、RT不稳定性以及混合等产生不利影响。通过模拟及实验我们对掺杂烧蚀做了以下三方面的研究： 首先,我们通过Multi-1D模拟研究CH中透射能流与预热的关系。我们将预热分为两个过程：一是辐射源X射线穿透烧蚀层,形成透射能流,这可以看做是烧蚀层材料对辐射源谱的改造；第二,透射能流对燃料的预热。通过模拟研究对比薄靶的透射能流与厚靶的预热温度,我们发现,透射能流越高,预热温度也就越高。 第二,我们通过测量不同能区的透射能流来研究Si/Ge掺杂对辐射烧蚀的影响。在神光...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
目录
第1章 引言
    1.1. 惯性约束聚变基本过程
    1.2. 研究掺杂烧蚀的意义
    1.3. 掺杂烧蚀新进展
    1.4. 论文工作主要内容
    参考文献
第2章 ICF中的预热
    2.1. ICF中的预热现象
    2.2. 掺杂元素与份额
    2.3. 一维平面靶中的预热
    参考文献
第3章 透射能流与预热的关系
    3.1. Multi-1D简介
    3.2. 一维平面靶的透射能流
        3.2.1. 能谱改造
        3.2.2. 薄靶与厚靶状态对比
        3.2.3. 不同掺杂方式下的透射能流
    3.3. 透射能流与预热温度
    3.4. 本章小结
    参考文献
第4章 Si/Ge掺杂烧蚀对比
    4.1. Si、Ge不透明度对比
    4.2. 神光-Ⅱ掺杂烧蚀实验
        4.2.1. 靶及黑腔设计
        4.2.2. 诊断设备及方法
        4.2.3. 实验结果
    4.3. 实验结果与模拟分析
        4.3.1. Multi-1D模拟
        4.3.2. 结果分析
        4.3.3. 不透明度修正
    4.4. 本章小结
    参考文献
第5章 辐射源特性对掺杂烧蚀的影响
    5.1. 辐射源谱特性
        5.1.1. 非平衡辐射源的构造
        5.1.2. M带X射线总量
    5.2. CH(Si)均匀混合
        5.2.1. CH(Si)混合不透明度
        5.2.2. CH(Si)混合状态方程
    5.3. 辐射源特性对掺杂烧蚀的影响
        5.3.1. 不同M带份额f_m下的烧蚀模拟
        5.3.2. 不同辐射源温度下的烧蚀模拟
        5.3.3. 不同掺杂份额下的烧蚀模拟
        5.3.4. 结论
    5.4. 本章小结
    参考文献
第6章 总结与展望
    6.1. 工作总结
    6.2. 展望
致谢
附录



本文编号：3832885