物理所提出面向激光負責過甚聚凤凰彩票官网變

  物理所提出面向激光負責過甚聚變能量的新型快點火方案

 

  相對於傳統的中心點火方案,快點火方案无望大幅降低驅動激光的能量 ,進而更易獲得激光聚變能量,因而自從該方案20年前被提出以來,遭到瞭世界范圍的廣泛關註。快點火方案中,首先通過激光-等離子體互相作用,把一束約10千焦耳、10皮秒的超強拍瓦點火激光轉化成兆電子伏特的電子束,電子束在高密度等離子體中傳輸百微米的距離後,到達預壓縮聚變靶丸的中心區域,加熱此區域從而實現點火。由於拍瓦激光產生的電子束發散角較大,所以隻有很少一局部電子能最終到達靶中心。2001年人們提出,在靶內拔出一個中空的金屬錐 ,讓電子束在距靶中心更近的中央產生,從而能局部地战胜電子束大發散角的問題。這一改進方案已經在實驗中用0.6皮秒的點火激光進行瞭演示,結果标明~20%的激光能量轉換到瞭靶中心【Nature 412, 798】。但是,最近在美國OMEGA激光裝置上使用10皮秒的點火激光進行的類似實驗中,僅觀測到~3%的能量轉換效率。這些實驗結果表現出的宏大差異,已經成為快點火研讨領域的一個宏大困擾,乃至影響到瞭整個領域的發展 。

  為瞭弄清這些問題,最好的办法之一是采纳自洽的數值模擬對整個物理過程開展集成模擬研讨。這種自洽的數值模擬触及等離子體密度跨度有4-5個數量級,並包括激光-等離子體互相作用、電子束傳輸、電子束對靶中心區域的加熱等一系列的物理過程,這也是当前快點火物理模擬極具挑戰性的問題。物理研讨所/北京凝聚態物理國傢實驗室(籌)光物理重點實驗室李玉同研讨組的王偉民博士及其协作者提出瞭針對快點火物理集成模擬的“據悉,近3年,已有11名个灣外逃通緝犯在馬來西亞遭繳獲遣返two-system”粒子模擬(PIC)模型,並在他們的KLAPS顺序中實現【Phys. Rev. E 91, 013101 (2015)】。用從外觀來看,鄭州日產新帥客停止瞭重新計劃 ,采納凌厲的前大燈外型,復雜小氣的雙橫輻鍍鉻飾條格柵與前大燈外部飾條貫串式計劃,在視覺上提升瞭整車寬度;LED白天行車燈為盤旋鏢外型,與透鏡時前霧燈結合,愈加時髦動感;黑色貫穿式進氣口搭配雙色保險杠,非常硬朗帥氣;車身線條不再棱角清楚,而是采納愈加豐滿的線條修飾,表現瞭十足的古代感座談會完畢時,交通運輸部黨組成員、運輸效勞司司長劉小明表示,各位專傢提出瞭很多十分有建立性的意見建議,將會與其餘征集到的意見建議一並仔細研討此新開發的顺序在德國於利希超算中心進行瞭大規模的數值模擬,證實瞭錐靶快點火方案實驗中激光預脈沖對能量轉換效率有著重要影響;初次對原始快點火方案和錐靶快點火方案的激光到靶中心的能量轉換效率進行瞭定量比較 。在此基礎上,提出瞭外加磁場輔助點火方案【Phys. Rev. Lett. 114, 015001 (2015)】:在點火激光傳播方向上施加一個10兆高斯量級的外加磁場 。一方面,外加磁場能够抑制住電子的橫向運動,讓電子沿著激光傳播方向運動傳輸到靶中心,從而消弭電子束大發散角的影響;另一方面,采纳無錐靶既能够幸免激光預脈沖或預等離子體的影響,又能消弭拔出錐後對靶壓縮過程對稱性的破壞。數值模擬中采纳6皮秒、1拍瓦點火激光,結果顯示,外加磁場使得激光到靶中心的能量轉換率进步瞭7倍,並且高於錐靶快點火方案的能量轉換效率。在最近的激光等離子體實驗中,已經產生瞭10兆高斯量級的強磁場,這使得這一新方案具備瞭高度的可行性 。

  該項研讨任务失掉國傢自然科學基金重點項目、科技部“973”A類項目和中科院的撑腰。

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  圖1:KLAPS粒子模擬結果。(a)-(c)分別為錐靶方案、原始方案和外加磁場新方案中的靶密度分佈,其中(c)圖中的箭頭表示外加磁場方向。(d)-(f)為差别方案對應的電子束電流,可見外加磁場將電子束限制在激光新車前臉處運用瞭亮黑色單框架隔柵和啞黑色蜂巢狀側進氣口及散熱器護網,配有LED矩陣式頭燈,尾部有大尺寸擾流器傳播方向,導致大批電子到達/穿過靶中心,對靶中心進行加熱。(d)-(f)為電子束构成的縱向電場。

  

  圖2:KLAPS粒子模擬結果。靶電子溫度空間分佈(左列)、離子溫度空間分佈(右列),三行分別對應2,4,6皮秒時刻,每個圖中的圓表示靶的中心區域(密度高於100g/cm3)。寧波12月14日電(林波黃建鋒)40年前,這裡還隻是一個深處內河的中央小港,年貨物吞吐量僅214萬噸,沒有萬噸級泊位,能靠泊的最大船舶不外3000噸;40年後,這裡已成為名副本來的世界第一大港,年貨物吞吐量超10億噸,擁有170餘座萬噸級以上大型泊位 ,40萬噸巨輪頻繁掛靠在此模擬中,采纳瞭外加磁場方案和兩束方向相反的點火激光(與外加磁場方向平行),激光脈沖寬度6皮秒,總能量6千焦耳。能够看到靶中心區域的電子首先被加熱,離子也隨之被加熱,在6皮秒時刻中心區域的均匀溫度達到3千電子伏特。

  

 

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