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激光聚变研究中心激光技术研究进展 被引量：31
1
作者 郑万国 邓颖 +14 位作者 周维 赵军普 赵润昌 袁晓东 陈波 黄小军 曾小明 王建军 赵磊 胡东霞 郑奎兴 粟敬钦 朱启华 景峰 魏晓峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3082-3090,共9页
介绍了中物院激光聚变研究中心在神光-Ⅲ主机装置建设、大口径高通量验证实验平台研制、神光-Ⅲ原型装置运行与性能提升、支撑激光驱动器建设的精密装校与洁净处理技术和精密光学检测技术、星光-Ⅲ激光装置建设、PW量级全光参量啁啾脉... 介绍了中物院激光聚变研究中心在神光-Ⅲ主机装置建设、大口径高通量验证实验平台研制、神光-Ⅲ原型装置运行与性能提升、支撑激光驱动器建设的精密装校与洁净处理技术和精密光学检测技术、星光-Ⅲ激光装置建设、PW量级全光参量啁啾脉冲放大系统技术以及高功率波导激光技术等方面的主要研究进展情况。 展开更多
关键词 高功率固体激光 超短脉冲激光 高功率波导激光 精密装校 精密光学检测
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激光聚变研究中心聚变靶物理实验和诊断技术研究进展 被引量：32
2
作者 丁永坤 江少恩 +15 位作者 刘慎业 杨家敏 李三伟 黄天晅 缪文勇 张继彦 王哲斌 杨冬 王峰 曹柱荣 李志超 杨正华 陈伯伦 张惠鸽 张保汉 陈晓东 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3077-3081,共5页
美国在国家点火攻关计划(NIC)的实施尽管未能实现点火目标,但建立了前所未有的点火靶物理精密实验能力,深化了点火靶物理认识,进一步明确了需要进一步解决的关键问题。激光聚变研究中心利用神光Ⅱ和神光Ⅲ原型装置条件,围绕黑腔等离子... 美国在国家点火攻关计划(NIC)的实施尽管未能实现点火目标,但建立了前所未有的点火靶物理精密实验能力,深化了点火靶物理认识,进一步明确了需要进一步解决的关键问题。激光聚变研究中心利用神光Ⅱ和神光Ⅲ原型装置条件,围绕黑腔等离子体能量学和内爆动力学开展实验与诊断技术研究,部分关键诊断技术取得突破,精密的实验能力显著增强,进一步丰富的配套实验结果在深化靶物理认识和校验数值模拟程序方面发挥了重要作用。 展开更多
关键词 激光核聚变 实验物理 诊断技术
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激光间接驱动柱几何内界面减速段的流体力学不稳定性实验研究
3
作者 涂绍勇 蒋炜 +12 位作者 尹传盛 于承新 范征锋 袁永腾 蒲昱东 缪文勇 胡昕 李晋 杨轶濛 车兴森 董云松 杨冬 杨家敏 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期22-28,共7页
研究收缩几何下的流体力学不稳定性增长对于惯性约束聚变靶丸降低流体力学不稳定性增长和混合的优化设计具有重要的作用。在神光100 kJ激光装置上开展了辐射驱动柱几何内界面减速段的流体力学不稳定性实验,观测到模耦合现象,以及收缩几... 研究收缩几何下的流体力学不稳定性增长对于惯性约束聚变靶丸降低流体力学不稳定性增长和混合的优化设计具有重要的作用。在神光100 kJ激光装置上开展了辐射驱动柱几何内界面减速段的流体力学不稳定性实验,观测到模耦合现象,以及收缩几何独有的Bell-Plesset(BP)效应,理论预估BP效应导致的扰动增长与实验结果基本一致。实验中观察到驱动不对称性引入的2阶模扰动,M2不对称性约为11%,提出了通过增加黑腔长度来优化驱动不对称性的方法。柱几何流体力学不稳定性增长研究将有助于理解收缩几何效应在高能量密度条件下对流体力学不稳定性增长的影响,为优化惯性约束聚变靶丸设计提供帮助。 展开更多
关键词 柱几何 减速段 流体力学不稳定性 间接驱动 惯性约束聚变
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大规模激光相干合成主动相位控制技术研究进展
4
作者 周宏冰 张昊宇 +10 位作者 李敏 冯曦 谢亮华 刘玙 楚秋慧 闫玥芳 陶汝茂 林宏奂 王建军 颜立新 景峰 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1-23,共23页
大规模激光相干合成是突破单口径激光特性极限、获得超高峰值/平均功率、超大脉冲能量、超高空/谱亮度等极端特性激光的有效技术路径之一,而大规模激光相干合成的关键是主动相位控制。主动相位控制技术可以对各路光束相位进行主动控制,... 大规模激光相干合成是突破单口径激光特性极限、获得超高峰值/平均功率、超大脉冲能量、超高空/谱亮度等极端特性激光的有效技术路径之一,而大规模激光相干合成的关键是主动相位控制。主动相位控制技术可以对各路光束相位进行主动控制,补偿相位噪声引起的相干特性退化、合成效率下降,获得高品质的合成激光。自相干合成技术提出以来,研究人员开发了多种主动相位控制方法用于相干合成相位校正,其中适用于大规模激光相干合成的主动相位控制方法也得到了飞速发展。系统梳理了大规模激光相干合成的主动相位控制方法,深入分析了不同方法的原理、特点、适用场景和扩展能力,介绍了不同方法取得的相干合成研究最新进展及标志性成果,报道了19通道闭环上升时间仅6μs的相干合成锁相控制突破性结果,最后总结和展望了主动相位控制方法的发展趋势。 展开更多
关键词 相干合成 主动相位控制 多抖动 随机并行梯度下降 机器学习
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中红外可调谐量子级联激光器研究进展
5
作者 刘莹 蒋涛 +7 位作者 杨奇 王雪敏 湛治强 邹蕊矫 罗佳文 樊龙 陈风伟 吴卫东 《太赫兹科学与电子信息学报》 2024年第1期87-95,共9页
量子级联激光器(QCL)是中红外波段重要的激光光源,其中,可调谐中红外量子级联激光器具有单纵模、频率可调谐的优点,成为目前研究的热点。可调谐中红外量子级联激光器主要通过分布反馈(DFB)光栅、分布布拉格反射(DBR)光栅、外腔衍射光栅... 量子级联激光器(QCL)是中红外波段重要的激光光源,其中,可调谐中红外量子级联激光器具有单纵模、频率可调谐的优点,成为目前研究的热点。可调谐中红外量子级联激光器主要通过分布反馈(DFB)光栅、分布布拉格反射(DBR)光栅、外腔衍射光栅等方法实现。本文介绍了中红外量子级联激光器的基本原理,分别归纳、总结了近年来DFB、DBR可调谐量子级联激光器以及外腔可调谐量子级联激光器的研究进展,讨论了各种可调谐方法的优缺点。最后,对可调谐量子级联激光器的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 量子级联激光器 可调谐 布拉格光栅 中红外
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高功率固体激光装置负载问题研究进展 被引量：2
6
作者 郑万国 田野 +4 位作者 韩伟 柴向旭 邓学伟 刘太祥 廖威 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1-10,共10页
高功率固体激光装置的负载问题是制约装置建设与运行的瓶颈问题。在高通量紫外纳秒激光辐照下,熔石英后表面的损伤不断产生和增长,严重限制了装置的负载能力。在提升熔石英抗损伤性能的基础上修复既有损伤,循环使用光学元件,是现阶段提... 高功率固体激光装置的负载问题是制约装置建设与运行的瓶颈问题。在高通量紫外纳秒激光辐照下,熔石英后表面的损伤不断产生和增长,严重限制了装置的负载能力。在提升熔石英抗损伤性能的基础上修复既有损伤,循环使用光学元件,是现阶段提升装置负载能力的主要手段。主要介绍了国内外近年来在熔石英损伤的规律与机制、光学元件循环处理的支撑技术以及提升负载能力的新材料与新技术方面所取得的重要进展。 展开更多
关键词 高功率激光装置 熔石英 激光损伤 化学刻蚀 损伤修复
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高功率激光装置实现CBET研究所需的四色光输出 被引量：1
7
作者 张锐 周丹丹 +13 位作者 田小程 周维 党钊 姚轲 赵军普 柴向旭 黄小霞 黄智蒙 李平 冯斌 彭志涛 胡东霞 朱启华 郑万国 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期171-172,共2页
2021年8月美国NIF实现了1.3 MJ聚变放能的里程碑,其中,交叉光束能量转移(CBET)是实现该放能的关键要素之一。利用CBET可补偿黑腔腰部驱动、缓解外环背散压力,从而改善黑腔内的驱动对称性,因此掌握和应用CBET技术具有重要意义。国际上目... 2021年8月美国NIF实现了1.3 MJ聚变放能的里程碑,其中,交叉光束能量转移(CBET)是实现该放能的关键要素之一。利用CBET可补偿黑腔腰部驱动、缓解外环背散压力,从而改善黑腔内的驱动对称性,因此掌握和应用CBET技术具有重要意义。国际上目前仅美国开展了CBET所需的四色激光打靶技术研究,国内尚未开展实验研究。在高功率固体激光装置上实现四色光打靶需要解决四色激光产生、传输、放大、幅频效应抑制和高效三倍频等问题。近期,中物院激光聚变研究中心激光技术研究团队通过重构前端系统架构、抑制多色激光工作下的幅频效应、改进主放宽光谱下的增益模型、对三倍频晶体匹配角进行波长跟随等实现了激光装置四色光输出。形成的四色光打靶能力已成功应用于交叉光束能量转移实验研究。 展开更多
关键词 高功率固体激光装置 倍频晶体 能量转移 激光技术 前端系统 匹配角 幅频效应 高功率激光装置
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人类首次实现聚变“点火”,激光聚变取得历史性突破 被引量：3
8
作者 郑万国 齐红基 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第1期1-7,F0004,共8页
2022年12月13日,美国能源部(DOE)及其下属的国家核安全管理局(NNSA)宣布,劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)利用其建立的国家“点火”装置(NIF),在人类历史上首次实现了聚变产能大于驱动聚变发生的激光能量这一“点火”里程碑,将为美国核... 2022年12月13日,美国能源部(DOE)及其下属的国家核安全管理局(NNSA)宣布,劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)利用其建立的国家“点火”装置(NIF),在人类历史上首次实现了聚变产能大于驱动聚变发生的激光能量这一“点火”里程碑,将为美国核武器物理规律和效应研究、核武器库存管理等提供重要支撑,为未来清洁能源的发展铺平新的道路,并为高能量密度物理研究提供新的手段和平台。本文专访了中国工程物理研究院激光聚变研究中心郑万国研究员,就发布会传递信息、惯性约束聚变(ICF)实现途径及存在难点、激光聚变“点火”历程、未来ICF和惯性聚变能(IFE)发展前景,以及激光晶体在ICF和IFE中重要作用等业界广泛关心的几个问题进行解读,以期为读者提供专业的信息,使大家进一步了解ICF发展趋势和IFE发展前景,并针对相关晶体材料开展基础研究及关键技术攻关,牵引和支撑未来激光聚变驱动装置建设。 展开更多
关键词 聚变“点火” 国家“点火”装置 可控核聚变 惯性约束聚变 聚变能 激光晶体 非线性晶体
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激光惯性约束聚变研究中高时空诊断技术研究进展 被引量：13
9
作者 王峰 张兴 +9 位作者 理玉龙 陈伯伦 陈忠靖 徐涛 刘欣城 赵航 任宽 杨家敏 江少恩 张保汉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期16-31,共16页
对国内激光惯性约束聚变(ICF)领域高时空分辨技术的最新进展进行了比较全面的介绍。针对热斑诊断时间分辨优于10 ps、空间分辨优于10μm、能区10~30 keV的需求,从光学、X射线、核诊断和计算成像几个角度,比较系统地介绍了最新的进展。... 对国内激光惯性约束聚变(ICF)领域高时空分辨技术的最新进展进行了比较全面的介绍。针对热斑诊断时间分辨优于10 ps、空间分辨优于10μm、能区10~30 keV的需求,从光学、X射线、核诊断和计算成像几个角度,比较系统地介绍了最新的进展。光学领域主要介绍基于泵浦探测技术的全光扫描和全光分幅技术。全光扫描技术的时间分辨可以达到200 fs,全光分幅的时间分辨可以达到5 ps,空间分辨可以达到5μm。该系统的主要部件为光学器件,在ICF未来的强电磁、强电离环境下有很好的应用前景。X射线系统主要介绍最近几年发展的高分辨KB显微镜,其采用STTS构型,可将空间分辨提高到3μm,满足当前高分辨的需求。漂移管技术的时间分辨可以达到10 ps,作为一种正在发展的技术,对此进行了较为全面的分析。中子成像系统主要介绍了高空间分辨的记录系统以及对应的瞄准技术的进展,其空间分辨可以达到20~25μm。计算成像作为一个全新的分支,最近引起了ICF领域的广泛关注。着重介绍了三维光场技术和在高时空分辨领域有很好应用前景的压缩感知超快成像(CUP)技术,对其可能在ICF领域中的应用提出了设想。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 高时空分辨 诊断 全光分幅技术 X射线诊断 电子成像技术
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激光惯性约束聚变靶制备技术研究进展 被引量：11
10
作者 高莎莎 吴小军 +4 位作者 何智兵 何小珊 王涛 朱方华 张占文 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1-10,共10页
在实验室实现聚变反应释放的能量大于点燃聚变反应所需能量的阈值是当今世界ICF研究的主要目标,实现这一目标仍需要深入研究一系列的关键物理问题。在ICF研究中,制靶能力的发展与提升至关重要,靶的质量是实验成功的核心要素之一。本文... 在实验室实现聚变反应释放的能量大于点燃聚变反应所需能量的阈值是当今世界ICF研究的主要目标,实现这一目标仍需要深入研究一系列的关键物理问题。在ICF研究中,制靶能力的发展与提升至关重要,靶的质量是实验成功的核心要素之一。本文介绍了国际ICF靶制备工作近年来在新型烧蚀层材料靶丸、新型靶丸支撑技术、优化黑腔材料与构型以及减小燃料填充管直径等方面取得的一系列进展,并结合ICF物理需求,简要阐述了ICF靶的发展趋势。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 靶 制备 进展 发展
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激光间接驱动惯性约束聚变内爆物理实验研究 被引量：10
11
作者 蒲昱东 陈伯伦 +18 位作者 黄天晅 缪文勇 陈家斌 张继彦 杨国洪 易荣清 韦敏习 杜华冰 彭晓世 余波 蒋炜 晏骥 景龙飞 唐琦 宋仔峰 江少恩 杨家敏 刘慎业 丁永坤 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期129-140,共12页
激光间接驱动惯性约束聚变利用辐射烧蚀驱动靶丸球形内爆,在减速阶段将内爆动能转化成热斑内能,同时压缩燃料,达到点火条件,实现聚变点火。根据目前认识,影响内爆压缩过程的主要因素包括内爆对称性、燃料熵增因子、内爆速度和混合。内... 激光间接驱动惯性约束聚变利用辐射烧蚀驱动靶丸球形内爆,在减速阶段将内爆动能转化成热斑内能,同时压缩燃料,达到点火条件,实现聚变点火。根据目前认识,影响内爆压缩过程的主要因素包括内爆对称性、燃料熵增因子、内爆速度和混合。内爆物理实验研究的目的是发展对上述影响因素的实验表征方法,获取这些影响因素随靶设计参数的变化规律,建立相应的实验调控能力,最终达到不断提升内爆性能的目的。为此,在内爆对称性方面,开展了Bi球自发光实验,用于研究点火脉冲前2ns驱动不对称性;在内爆速度方面,开展了球面弯晶单能流线实验,测量得到内爆速度和剩余质量随时间的变化;在混合方面,开展了内壳层示踪涂层内爆混合实验,测量得到环形发光图像。为考察综合内爆性能,在神光Ⅱ和神光Ⅲ原型装置上开展了DT内爆实验,获得了中子产额随初始靶参数的变化规律。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 内爆 内爆对称性 流体力学不稳定性
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压缩感知技术在激光惯性约束聚变研究中的应用 被引量：10
12
作者 王峰 理玉龙 +5 位作者 关赞洋 张兴 李晋 黄运保 甘华权 车兴森 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期123-131,共9页
激光驱动惯性约束聚变(ICF)研究是当前国际前沿科学中一个具有挑战性的研究领域,它以高能激光作为驱动源,在极短的时间内将大量能量注入靶丸中使聚变材料达到高温高密度的状态从而在靶丸中心形成热斑并引燃整个燃料层,最终实现可控核聚... 激光驱动惯性约束聚变(ICF)研究是当前国际前沿科学中一个具有挑战性的研究领域,它以高能激光作为驱动源,在极短的时间内将大量能量注入靶丸中使聚变材料达到高温高密度的状态从而在靶丸中心形成热斑并引燃整个燃料层,最终实现可控核聚变。由于内爆热斑直径为50~100μm,其持续时间为100~200 ps,离子温度达到5 keV,压力可达4.0×10^(16) Pa。因此,发展极端瞬态条件下的诊断技术具有重要意义。介绍了两种基于压缩感知技术的诊断方法,第一种是基于数字微镜阵列(DMD)进行编码的反射式可见光压缩感知技术,这种技术将现有的一维任意反射面速度干涉仪(VISAR)与压缩超快成像(CUP)系统相结合,有望实现一种全新的具有高时间分辨的二维VISAR诊断技术,将诊断维度从一维扩展至二维,同时它克服了现有的二维VISAR单幅成像的缺点,有望实现对内爆压缩过程流体力学不稳定性演化过程的连续诊断。由于基于DMD进行编码的反射式可见光压缩感知技术只能用于可见光波段,无法用于紫外与X光波段,为此还发展了一种透射式压缩感知技术。这种透射式压缩感知技术采用一种新颖的透射式元件实现对待测信号的编码,可以实现对紫外和X光波段信号的二维超快探测,有望实现对内爆热斑超快时空演化过程进行精密诊断。此外,针对单通道CUP技术的高时间分辨的优势和低空间分辨的不足,还提出了多通道编码、分别扫描、解码、再合成的全新的高时空分辨诊断系统基本思路,有望实现高时间分辨的同时,实现高空间分辨的二维新型诊断技术。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 压缩感知技术 诊断 CUP-VISAR 透射编码
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惯性约束聚变激光驱动装置用光学元器件的研究进展 被引量：19
13
作者 邵建达 戴亚平 许乔 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2889-2895,共7页
介绍了为提高惯性约束聚变(ICF)激光驱动装置的光束质量和输出功率,我国在神光系列激光装置的建设、运行和性能提升方面开展的工作。综述了我国近年来ICF激光装置用光学元器件的重要研究进展。文中涉及了高纯金属铪和磷酸二氢钾(KDP)等... 介绍了为提高惯性约束聚变(ICF)激光驱动装置的光束质量和输出功率,我国在神光系列激光装置的建设、运行和性能提升方面开展的工作。综述了我国近年来ICF激光装置用光学元器件的重要研究进展。文中涉及了高纯金属铪和磷酸二氢钾(KDP)等原材料的制备和四大主材(钕玻璃、高纯度KDP、熔石英和KDP/高掺氘KDP(KDP/DKDP晶体)的熔炼、加工和生长。描述了元器件的冷加工(针对钕玻璃、白玻璃、KDP晶体)技术和镀膜技术(针对介质膜和化学膜)。最后,给出了针对大口径光学元件工序检及终检开展的多项关键检测技术。文中介绍的关键技术与工艺满足了绝大部分光学元器件的需求,显著提升了光学元器件的研发和生产能力。 展开更多
关键词 惯性约束核聚变(ICF)激光装置 光学元器件 材料制备 光学检测 综述
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激光聚变极端环境下X光高速摄影技术研究进展 被引量：7
14
作者 曹柱荣 王强强 +18 位作者 邓博 陈韬 邓克立 王维荣 彭星宇 陈忠靖 袁铮 黎宇坤 王鹏 陈伯伦 王峰 何海恩 李欣竹 许泽平 杨冬 杨家敏 江少恩 丁永坤 张维岩 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期49-61,共13页
在激光惯性约束聚变(ICF)研究中,通过X光高速摄影获取的图像数据能够反映等离子体中由于做功和能量输运导致的流体状态的时空演化信息,与之相关的诊断技术与工程研究一直以来都是ICF诊断能力建设的重要组成部分。介绍了作为我国ICF工程... 在激光惯性约束聚变(ICF)研究中,通过X光高速摄影获取的图像数据能够反映等离子体中由于做功和能量输运导致的流体状态的时空演化信息,与之相关的诊断技术与工程研究一直以来都是ICF诊断能力建设的重要组成部分。介绍了作为我国ICF工程的主要实施单位之一,中国工程物理研究院激光聚变研究中心近年来在X光高速摄影技术研究方面取得重要进展,包括:(1)面向神光系列激光装置,开发了系列工程化的100 ps曝光高速摄影相机,整体达到国际先进水平,并在高灵敏探测、透射式带通滤波和结构小型化等方面形成中国特色;(2)提出微扫描门控、同视扫描分幅等10 ps曝光X光高速摄影新技术,为突破时间分辨瓶颈做出有益尝试;(3)在国内率先开展抗辐射加固高速摄影相机理论设计、技术验证与工程设计;(4)针对激光聚变靶碎片对设备安全的威胁,在国内首次开展靶碎片的理论建模与仿真研究,并开展首次验证实验,取得重要进展。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 X光分幅相机 高速摄影技术 抗辐射加固 靶碎片
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激光惯性约束聚变动理学效应研究进展 被引量：8
15
作者 单连强 吴凤娟 +15 位作者 袁宗强 王为武 蔡洪波 田超 张锋 张天奎 邓志刚 张文帅 滕建 毕碧 杨思谦 杨冬 周维民 谷渝秋 张保汉 朱少平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期88-96,共9页
动理学效应的研究是近年来激光惯性约束聚变领域的研究热点,有助于理解实验结果和传统流体模拟之间的偏差。间接驱动黑腔中等离子体的温度、密度跨越多个量级且靶丸组分复杂,在局域的高温低密度区域,粒子的非平衡效应开始变得显著,可能... 动理学效应的研究是近年来激光惯性约束聚变领域的研究热点,有助于理解实验结果和传统流体模拟之间的偏差。间接驱动黑腔中等离子体的温度、密度跨越多个量级且靶丸组分复杂,在局域的高温低密度区域,粒子的非平衡效应开始变得显著,可能会间接影响内爆性能。对ICF领域动理学效应的概念和部分进展做了简要综述。 展开更多
关键词 激光聚变 动理学效应 非平衡
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激光惯性约束聚变中光学汤姆逊散射研究进展 被引量：5
16
作者 李志超 赵航 +30 位作者 龚韬 李欣 杨冬 蒋小华 郑坚 刘永刚 刘耀远 陈朝鑫 李三伟 李琦 潘凯强 郭亮 理玉龙 徐涛 彭晓世 吴畅书 张桦森 郝亮 蓝可 陈耀桦 郑春阳 古培俊 王峰 蔡洪波 郑无敌 邹士阳 杨家敏 江少恩 张保汉 朱少平 丁永坤 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期52-65,共14页
当前,激光惯性约束聚变在越来越接近点火的极端能量密度条件下,实验与模拟的偏离逐渐增大,一个关键原因是缺乏对黑腔等离子体状态及其影响黑腔能量学和内爆对称性的细致研究和判断。光学汤姆逊散射主动式、诊断精确、参数完备的优点,使... 当前,激光惯性约束聚变在越来越接近点火的极端能量密度条件下,实验与模拟的偏离逐渐增大,一个关键原因是缺乏对黑腔等离子体状态及其影响黑腔能量学和内爆对称性的细致研究和判断。光学汤姆逊散射主动式、诊断精确、参数完备的优点,使之成为激光惯性约束聚变黑腔等离子体状态参数精密诊断的标准方法。中国面向激光惯性约束聚变研究的光学汤姆逊散射实验技术的发展与神光系列激光装置的建设和在其上开展的物理实验紧密相关。近年来,四倍频汤姆逊散射实验技术在神光III原型和100 kJ激光装置上相继建立,部分实验结果不仅加深了对激光惯性约束聚变靶物理的认识,还反映了实验条件对汤姆逊散射诊断的影响,促进了实验技术的精密化发展。在未来,还需要进一步发展多支路汤姆逊散射、五倍频汤姆逊散射和超热相干汤姆逊散射等新技术,面向点火黑腔条件,大幅提升激光等离子体状态参数的诊断精度,开展新物理机制的探索和研究,在激光惯性约束聚变和其他高能量密度物理科学领域发挥更重要的作用。 展开更多
关键词 激光惯性约束聚变 光学汤姆逊散射 等离子体状态参数 激光等离子体不稳定性
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激光-等离子体相互作用正电子发射研究进展
17
作者 蔡达锋 王剑 +1 位作者 谷渝秋 郑志坚 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期68-73,共6页
介绍了激光-等离子体相互作用产生正电子的相关实验和数值模拟研究进展。简要回顾了激光-等离子体相互作用正电子的发现过程及激光-等离子体作用产生正电子的三种物理机制;详细地叙述了激光与物质相互作用产生正电子的两类典型实验方式... 介绍了激光-等离子体相互作用产生正电子的相关实验和数值模拟研究进展。简要回顾了激光-等离子体相互作用正电子的发现过程及激光-等离子体作用产生正电子的三种物理机制;详细地叙述了激光与物质相互作用产生正电子的两类典型实验方式(即直接方式和间接方式)及相关的实验和数值模拟结果;对激光-等离子体相互作用产生正电子的研究进行了评述。从现有研究进展来看,目前理论研究和实验研究所获结论差异较大,还需要从激光设备、实验方案设计以及理论和模拟研究方面做大量细致的工作。 展开更多
关键词 激光-等离子体 正电子产生 量子电动力学效应
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激光聚变领域高性能条纹相机研究现状与展望 被引量：3
18
作者 胡昕 李晋 +7 位作者 刘慎业 张昆林 黎宇坤 王峰 杨家敏 丁永坤 江少恩 张兴 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期62-71,共10页
条纹相机(包括X射线条纹相机和可见光光学条纹相机)是一种高时空分辨的诊断设备,在激光惯性约束聚变(ICF)物理实验研究中具有非常重要的应用。介绍了当今国内外激光聚变领域获得广泛应用的两种主要类型条纹相机的技术性能以及各自的技... 条纹相机(包括X射线条纹相机和可见光光学条纹相机)是一种高时空分辨的诊断设备,在激光惯性约束聚变(ICF)物理实验研究中具有非常重要的应用。介绍了当今国内外激光聚变领域获得广泛应用的两种主要类型条纹相机的技术性能以及各自的技术特点,它们分别采用了同轴电极双聚焦电子光学扫描变像管和双板电极电子光学扫描管。在技术指标方面,重点论述了条纹相机动态范围的判据,分析了激光聚变实验对条纹相机动态范围的需求,介绍了当今国际上高性能条纹相机动态范围指标的现状。文章也介绍了和条纹相机发展应用相关的几项重要技术进展,这些进展包括先进光时标、抗辐射加固记录系统和抑制相机背景噪声的阴极选通技术。 展开更多
关键词 激光聚变 条纹相机 扫描管 抗辐射加固 CMOS器件 阴极选通
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强激光加载下金属材料微喷诊断实验研究进展
19
作者 王洪建 冯永祯 +4 位作者 罗笔瀚 张绍军 马毓 刘吉祥 刘红杰 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1-12,共12页
强激光加载下金属材料产生的微喷射现象及其内在的机理分析是冲击压缩科学与工程领域研究的前沿问题,相关研究对于认识材料在极端载荷条件下的动力学行为具有重要意义。近年来国内外科学家们基于各大激光装置开展了大量微喷射诊断实验研... 强激光加载下金属材料产生的微喷射现象及其内在的机理分析是冲击压缩科学与工程领域研究的前沿问题,相关研究对于认识材料在极端载荷条件下的动力学行为具有重要意义。近年来国内外科学家们基于各大激光装置开展了大量微喷射诊断实验研究,在喷射物性质、金属界面不稳定性增长以及微喷混合问题等方面取得了一系列重要进展。通过回顾微喷静态和动态诊断实验的研究历程,对微喷诊断实验研究方法的重要应用作了详细介绍,同时对微喷产生的主要作用机制、影响因素以及微喷混合等问题进行回顾、梳理和总结。根据当前国内外微喷诊断实验发展趋势,归纳总结目前微喷诊断实验研究结果中仍存在的不足,并对微喷射实验研究未来发展方向进行展望。 展开更多
关键词 微喷射 冲击波 回收 动态诊断 X射线成像
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激光聚变内爆流体不稳定性基础问题研究进展 被引量：2
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作者 王立锋 叶文华 +58 位作者 陈竹 李永升 丁永坤 赵凯歌 张靖 李志远 杨云鹏 吴俊峰 范征锋 薛创 李纪伟 王帅 杭旭登 缪文勇 袁永腾 涂绍勇 尹传盛 曹柱荣 邓博 杨家敏 江少恩 董佳钦 方智恒 贾果 谢志勇 黄秀光 傅思祖 郭宏宇 李英骏 程涛 高振 方丽丽 王保山 王英华 曾维新 卢艳 旷圆圆 赵振朝 陈伟 戴振生 谷建法 葛峰峻 康洞国 张桦森 乔秀梅 李蒙 刘长礼 申昊 许琰 高耀明 刘元元 胡晓燕 徐小文 郑无敌 邹士阳 王敏 朱少平 张维岩 贺贤土 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1-60,共60页
激光聚变有望一劳永逸地解决人类的能源问题,因而受到国际社会的普遍重视,一直是国际研究的前沿热点。目前实现激光惯性约束聚变所面临的最大科学障碍(属于内禀困难)是对内爆过程中高能量密度流体力学不稳定性引起的非线性流动的有效控... 激光聚变有望一劳永逸地解决人类的能源问题,因而受到国际社会的普遍重视,一直是国际研究的前沿热点。目前实现激光惯性约束聚变所面临的最大科学障碍(属于内禀困难)是对内爆过程中高能量密度流体力学不稳定性引起的非线性流动的有效控制,对其研究涵盖高能量密度物理、等离子体物理、流体力学、计算科学、强冲击物理和高压原子物理等多个学科,同时还要具备大规模多物理多尺度多介质流动的数值模拟能力和高功率大型激光装置等研究条件。作为新兴研究课题,高能量密度非线性流动问题充满了各种新奇的现象亟待探索。此外,流体力学不稳定性及其引起的湍流混合,还是天体物理现象(如星系碰撞与合并、恒星演化、原始恒星的形成以及超新星爆炸)中的重要过程,涉及天体物理的一些核心研究内容。本文首先综述了高能量密度非线性流动研究的现状和进展,梳理了其中的挑战和机遇。然后介绍了传统中心点火激光聚变内爆过程发生的主要流体力学不稳定性,在大量分解和综合物理研究基础上,凝练出了目前制约美国国家点火装置(NIF)内爆性能的主要流体不稳定性问题。接下来,总结了国外激光聚变流体不稳定性实验物理的研究概况。最后,展示了内爆物理团队近些年在激光聚变内爆流体不稳定性基础性问题方面的主要研究进展。该团队一直从事激光聚变内爆非线性流动研究与控制,以及聚变靶物理研究与设计,注重理论探索和实验研究相结合,近年来在内爆重要流体力学不稳定性问题的解析理论、数值模拟和激光装置实验设计与数据分析等方面取得了一系列重要成果,有力地推动了该研究方向在国内的发展。 展开更多
关键词 激光聚变 惯性约束聚变 流体力学不稳定性 高能量密度物理 非线性流动 辐射流体力学 内爆物理
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