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激光驱动圆柱内爆实验中尺度不变瑞利-泰勒不稳定性增长的演示
摘要： 在径向尺寸和内爆时标相差3倍的靶丸的圆柱收敛内爆中，瑞利-泰勒不稳定性增长表现出流体动力学尺度不变性。这些靶丸由激光短脉冲直接驱动，当铝界面以2.25倍因子径向内聚并在中央泡沫芯上减速时，其上出现的不稳定性增长显著。尽管实验装置间的激光驱动条件存在差异，但在两种尺度下观测到单模m=20方位扰动的晚期增长因子均为14，这与辐射流体动力学模拟预测相符。该平台为研究高能量密度系统中流体动力学标度的极限提供了理想条件。
关键词： 高能量密度物理、流体动力学标度律、激光驱动内爆、瑞利-泰勒不稳定性
更新于2025-09-23 15:21:01
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与激光诱导瑞利-泰勒不稳定性相关的纳米皱纹、致密子和皱子：I. 气泡环境
摘要： 我们研究了与多脉冲激光诱导瑞利-泰勒（RT）不稳定性相关的波皱结构新范式在靶面平面光斑环区（C区）的动力学、结构及组织特性。不规则靶面、流体层厚度变化及流体速度差异会影响非线性和色散效应。流体层的不均匀性形成了以"域网络"形式排列（组织）的局部区域。行波皱褶逐渐演化为孤立波，最终转变为稳态孤子波皱图案。这些波皱在类高斯分布光斑的径向方向上形态各异，从类致密孤子到非周期矩形波（顶部表面呈圆弧状）再到周期波不等。通过考虑特定区域的流体条件，这些波皱可与卡东德-佩维肖维里意义下建立的非线性微分方程精确解成功对应。脉冲末期始于外围的冷却波导致密度和表面张力骤增：波皱结构失稳进而破碎。凝固开始时形成的弹性薄层开始收缩，对波皱产生侧向张力。能量在受限边界处的聚焦促使皱粒（wrinklons）作为弹性薄层新型基本激发态的形成。
关键词： 孤立波、非线性波、紧子波、瑞利-泰勒不稳定性、皱波、激光与物质相互作用、偏微分方程
更新于2025-09-23 15:19:57
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激光烧蚀瑞利-泰勒不稳定性的数值研究
摘要： 激光烧蚀瑞利-泰勒不稳定性在惯性约束聚变点火中具有重要作用。精确模拟这一过程对控制内爆过程中流动不稳定性的增长至关重要。本文综合考虑流体动力学、激光能量沉积和电子热传导的模拟，基于欧拉方法开发了大规模并行激光烧蚀瑞利-泰勒不稳定性程序。采用部分开源代码以提高程序开发效率。通过双界面弱非线性瑞利-泰勒不稳定性的解析理论验证了流体动力学模拟的准确性；利用一维热传导基准测试检验了热传导模拟的精度；并通过激光烧蚀平面靶及激光烧蚀瑞利-泰勒不稳定性实验验证了程序在全激光烧蚀过程模拟中的可靠性。结果表明：本数值模拟程序可信度高，所设计的程序框架有效，可作为研究惯性约束聚变中激光烧蚀不稳定性问题的基础。
关键词： 瑞利-泰勒不稳定性，数值模拟，惯性约束聚变，激光烧蚀
更新于2025-09-23 15:19:57
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20特斯拉磁场中激光产生的磁瑞利-泰勒不稳定性等离子体层
摘要： 磁化激光等离子体是许多新型实验室天体物理和惯性约束聚变研究以及工业应用的核心。本文首次完整描述了在20特斯拉横向磁场中膨胀的激光驱动等离子体羽流的的三维动力学过程。该等离子体被磁场约束成细长且快速延伸的薄板状结构，其等离子体-真空界面会因"经典"类流体磁化瑞利-泰勒不稳定性而失稳生长。
关键词： 等离子体动力学、磁场、瑞利-泰勒不稳定性、激光产生的等离子体
更新于2025-09-16 10:30:52
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粗?；Ｄ庥胪牧骰旌?|| 高能量密度物理与惯性约束聚变实验中的激光驱动湍流
摘要： 湍流运动中小尺度对初始分离物质的混合，是许多研究计划（如惯性约束聚变、超新星内爆与爆炸、燃烧，以及工程、地球物理和天体物理学中的诸多应用）中至关重要却常被忽视的环节。在典型研究场景中，我们重点关注材料界面扰动（即由瑞利-泰勒不稳定性、里克特-梅什科夫不稳定性及开尔文-亥姆霍兹不稳定性分别驱动的浮力、激波和剪切诱导不稳定性）所引发的相互渗透、流体动力学不稳定性及混合现象的细节机理。实验室观测通常只能提供复杂非线性三维物理过程的有限综合测量数据，导致诸多细节与机制尚未阐明?；谑的Ｄ獾木缚刂萍扑闶笛榉⒒幼殴丶钩渥饔茫芙沂厩痹诙ρЧ媛?。通过实验室与计算研究的协同开展，结合分析框架开发、验证与确认指标体系构建以及不确定性量化工作，可确立模型的可预测性。
关键词： 里希特迈尔-梅什科夫不稳定性、瑞利-泰勒不稳定性、惯性约束聚变、湍流混合、高能量密度物理、开尔文-亥姆霍兹不稳定性
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于太赫兹金属-石墨烯超材料中辐射-辐射耦合的动态可调等离子体诱导透明现象
摘要： 在主测试台（PTS）设施上，对具有小纵横比R/?r（远小于1）的薄铝衬层进行了内爆实验，其中R为衬层外半径，?r为厚度。X射线自发射图像显示衬层内爆过程中存在方位角相关的扰动。实验表明，在停滞时刻前-10纳秒时，小半径和大半径衬层的扰动波长分别约为0.93毫米和1.67毫米。我们采用电阻磁流体力学代码PLUTO研究了实验条件下磁瑞利-泰勒（MRT）不稳定性的发展过程。计算得到的扰动振幅与实验观测结果高度吻合。研究发现，模式耦合和较长内爆距离共同导致了大半径衬层内爆中更显著的不稳定性发展。
关键词： Z箍缩、薄衬层内爆、主测试台（PTS）、磁瑞利-泰勒不稳定性、磁流体力学（MHD）
更新于2025-09-11 14:15:04