强激光与粒子束
2021, 33(10): 102001
强激光与粒子束
2021, 33(1): 012007
强激光与粒子束
2020, 32(9): 092009
北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094
谱色散匀滑化技术在大型激光聚变装置上得到了广泛应用。以焦平面内谱色散匀滑化光束的光强分布作为激光等离子体相互作用程序LAP3D的边界条件, 实现了谱色散匀滑化光束在黑腔大尺度等离子体传输过程中的模拟。采用改进算法实现了焦平面内谱色散匀滑化光束光强分布的高效并行计算, 从而对整个光束在等离子体中的传输过程进行模拟,分析了谱色散匀滑化光束调制频率对光束传播的影响。
物理光学 光束匀滑 谱色散匀滑化 数值模拟 激光等离子体 中国激光
2017, 44(12): 1201004
北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094
为深入研究黑腔内激光成丝不稳定性产生和发展, 建立了空间束匀滑光束的传播模型, 利用三维激光等离子体相互作用程序LAP3D模拟了黑腔物理条件下的大尺度成丝现象。模拟结果可正确描述成丝后光强的束发散现象及谱空间光强分布特征。从激光能量参数角度分析了导致成丝不稳定性发展的物理因素, 并讨论了应用空间束匀滑技术抑制成丝不稳定性的局限性。研究表明: 空间束匀滑光束发展成丝的能力取决于光斑内小焦斑的成丝表现, 当具备成丝能力的小焦斑份额达到一定比例后, 就会导致整个空间束匀滑光束成丝, 因此对于光斑平均功率密度较高的光束, 须考虑结合其他束匀滑手段来抑制成丝发展。
惯性约束聚变 连续相位板 激光成丝 inertial confinement fusion continuous phase plate laser filamentation 强激光与粒子束
2016, 28(11): 112004
北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094
为了更深入地研究激光与等离子体相互作用中受激Brillouin散射不稳定性的物理机制,建立了受激Brillouin散射三波耦合数学模型,根据方程组的形式以及数学特征, 采用算子分裂方法,坐标平移,高效的并行傅里叶变换和归约密度等算法,编制模拟受激Brillouin散射不稳定性的并行程序,并用数值算例证明其有效性,最后采用近3亿固定网格规模,扩展到4096个核上测试并行性能,并行效率达到81.6%。
受激Brillouin散射 算子分裂算法 坐标平移方法 并行算法 stimulated Brillouin scattering operator splitting method coordinate transform parallel algorithms 强激光与粒子束
2015, 27(11): 112002
北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094
针对惯性约束聚变中激光通过等离子体时, 在光路上激发的受激Raman散射(SRS)与受激Brillouin散射(SBS)过程进行了研究。介绍了用于分析两种不稳定性过程背向散射光谱特征的程序模型, 数值模拟了不同等离子体状态参数条件下的SRS与SBS过程, 讨论了黑腔内等离子体参数条件对两种不稳定性过程及其散射光谱特征的影响, 提出了有益于抑制两种不稳定过程的等离子体参数条件。
惯性约束聚变 受激Raman散射 受激Brillouin散射 散射光谱分析 inertial confinement fusion stimulated Raman scattering stimulated Brillouin scattering analysis of scattered light spectra 强激光与粒子束
2015, 27(3): 032004
北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094
利用三维激光等离子体相互作用流体程序LAP3D数值模拟研究了高斯光束在均匀等离子体传播过程中的激光束偏折现象,分别考察了激光强度变化和等离子体横向流的流速变化对束偏折的影响。模拟结果表明: 当流速接近离子声速时,激光束偏折效应最明显,此时激光偏折程度与激光强度成正比;当流速逐渐小于离子声速时,激光束偏折行为受抑制逐渐减弱;而当流速逐渐大于离子声速时,激光光强包络的变化以衍射效应为主。
激光惯性约束聚变 激光束偏折 等离子体横向流 激光自聚焦 数值模拟 laser driven ICF beam deflection plasma transverse flow laser self-focusing numerical simulation 强激光与粒子束
2014, 26(12): 122005
用3维粒子模拟程序LARED-P研究了束-等离子体不稳定性, 不稳定性激发的强电磁场使电子束在非常短的距离内沉积能量.对于10 MeV的单能电子束,束电子数目占总电子数目5%的情况下,最终约损失14%的束能量.推导了等离子体的色散关系,得出了增长率.
集体相互作用 Weibel不稳定性 能量沉积 粒子模拟 Collective interaction Weibel instability Particle in cell simulation Energy deposit
1 中国科学技术大学近代物理系,安徽,合肥,230027
2 中国工程物理研究院高温高密度等离子体物理国家重点实验室,四川,绵阳,621900
以离子温度与电子温度之比为参数,将等离子体介电函数作展开,由此解析地求解了双离子成分等离子体的离子声快、慢波模的色散关系。与现有的其它解析理论相比较,所得到的解析公式更加准确。
双离子成份等离子体 离子声波 色散关系 two-species plasmas ion-acoustic waves dispersion relation