高功率激光驱动装置集束聚焦中的光束匀滑技术研究

发布时间：2024-06-10 22:23

　　在激光间接驱动惯性约束聚变研究中,黑腔内激光与等离子体相互作用会产生众多参量不稳定性,对激光与X射线的转换效率和氘氚燃料靶丸的均匀辐照产生深刻的不利影响。激光等离子体相互作用与激光的光束性质有着密切的关系,对激光束的远场分布轮廓和均匀性提出了要求。高功率激光驱动装置可能采用多束激光聚焦于一点的集束聚焦打靶方式,集束聚焦为靶面光场调控提供了一个新的维度,同时,集束中的多光束干涉会对焦斑均匀性造成影响。如何进一步提升匀滑性能以及对匀滑光束的性质的研究对于激光等离子体相互作用研究、抑制激光等离子体不稳定性和推动惯性约束聚变研究具有重要的意义。论文简要介绍了目前的主流光束匀滑技术的研究进展。通过理论分析,阐述了光谱色散匀滑(SSD)实现靶面光场匀滑的物理内涵,分析了 SSD光束的匀滑特性及其受限因素。结合高功率固体激光驱动装置采用集束聚焦打靶的发展趋势和解决多光束干涉调制问题的需求,讨论了集束聚焦中的空域匀滑与时域匀滑技术。论文的主要进步点包括:1.通过对SSD光束物理图像的分析,阐述了 SSD实现焦斑匀滑的物理内涵,即匀滑效果来源于远场基元电场相位随时间的演化;完善了 SSD匀滑效果的理论模...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１中心点火方案示意图??

受到了世界各国的广泛关注。强激光在波长选择、光束指向和聚焦调节、脉冲持续时间??和波形等方面具有可精密调控的特点，因此是一种性能优良的聚变驱动源。激光驱动惯??性约束核聚变是相关研宄中最成熟和最具可行性的聚变驱动技术。其基本过程如图１．１??所示，利用高能量、高功率的激光（或Ｘ射....

图１．２两种驱动方式（ａ）直接驱动（ｂ）间接驱动??，

??为了实现中心点火，发展了直接驱动［２］和间接驱动［３］两种驱动方式。如图１．２所示，??直接驱动是直接利用激光束作为驱动源，而间接驱动则是利用激光照射黑腔内壁产生的??Ｘ射线作为驱动源。从原理上看，两种驱动方式只是驱动源不同，但从物理过程来看，??间接驱动相比于直接驱动多出了....

图１．３快点火方案示意图??

相互作用可能是ＮＩＦ无法实现聚变点火的主要原因之一［７＿８］。??在间接驱动中，激光等离子体相互作用是一个多过程相互耦合的复杂物理问题，对??激光与Ｘ射线的能量转换效率和Ｘ射线能量的均匀辐射有着深远的影响［９］。图１．４展示??了黒腔内存在的多种形式的波的传播［１（）］，表１．１....

图１．４黑腔内多种形式的波的传播??

?ｉｇｎｉｔｉｏｎ?ｂｕｒｎｉｎｇ??图１．３快点火方案示意图??此外，２００５年Ｍｕｒａｋａｍｉ［５＾提出了碰撞点火方案，２００７年Ｂｅｔｔｉ［６］等提出了冲击点??火方案，这些方案都有各自的优缺点，在此不再一一赘述。??１．１．２研宄意义一激光等离子体相互作用??在激光间接驱....

本文编号：3991985