研究目的
研究新型六面激光驱动间接驱动设计(如六柱孔腔和三轴圆柱腔)中的激光等离子体不稳定性(LPIs),其中激光束以大角度注入腔体。
研究成果
我们的实验表明,在大注入角55°的锥形区域内存在受激布里渊散射(SBS)风险,这种工况可能在六面间接驱动设计中遇到。相关模拟有助于理解实验中观测到的受激拉曼散射(SRS)和SBS的时间演化特性。分析指出两种抑制腔体内SBS的可能方法:一是通过在腔壁混入低Z元素来减少高Z壁面产生的种子光;二是通过使壁等离子体与气体中最大SBS增长率的波长产生显著失配,从而降低源自高Z壁面的种子光在气体中的对流放大效应。
研究不足
流体动力学模拟在二维条件下进行,并假设腔体内的等离子体演化具有圆柱对称性,这与实际情况必然存在差异。流体动力学模拟未考虑气体与金等离子体在其界面处的相互渗透。HLIP代码仅基于稳态光线追迹模型包含对流SRS和SBS效应,未考虑实际光束结构及非线性饱和效应。
1:实验设计与方法选择:
基于SGIII激光装置当前激光排布条件,设计并开展了仅采用外环光束的柱腔激光等离子体相互作用(LPI)实验,结合流体动力学模拟与HLIP程序进行分析。
2:样本选择与数据来源:
采用充填C5H12气体的柱腔金靶。
3:实验设备与材料清单:
SGIII激光装置、柱腔金靶、C5H12气体、全孔径背向散射站(FABS)、X射线分幅相机(XFC)、X射线针孔相机(XPHCs)、平面X射线响应探测器(FXRDs)、M带X射线响应探测器(MXRDs)、滤光荧光片(FF)。
4:实验流程与操作步骤:
向柱腔注入32束激光,其中两束作为强度可调的相互作用光束,其余作为能量固定的加热光束,通过FABS测量受激拉曼散射(SRS)与受激布里渊散射(SBS)的背向散射光。
5:数据分析方法:
基于光线追迹模型,结合流体动力学模拟与HLIP程序分析实验数据。
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获取完整内容-
SGIII laser facility
Used for LPI experiments in cylindrical hohlraum.
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full-aperture backscatter station
FABS
Measured backscattered light of SRS and SBS.
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X-ray framing camera
XFC
Imaged the laser spot movement.
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X-ray pinhole cameras
XPHCs
Imaged the laser spot movement.
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flat X-ray response detectors
FXRDs
Measured the time resolved soft x-ray radiation of hohlraum.
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M-band X-ray response detectors
MXRDs
Measured the time resolved soft x-ray radiation of hohlraum.
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filter fluorescer
FF
Detected the hot electron and hard X-rays.
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