氘氘-塑料靶丸变收缩比内爆物理实验研究

晏骥; 张兴; 郑建华; 袁永腾; 康洞国; 葛峰骏; 陈黎; 宋仔峰; 袁铮; 蒋炜; 余波; 陈伯伦; 蒲昱东; 黄天晅

doi:10.7498/aps.64.125203

摘要

在神光III原型装置上利用8路6400 J/1 ns激光注入Φ1100 μm×1850 μm的黑腔内产生约200 eV的高温辐射场均匀辐照填充氘氘燃料的靶丸实现内爆. 实验中, 保持靶丸的内径一致, 通过改变靶丸烧蚀层厚度的方式实现不同收缩比的内爆. 通过闪烁体探测器、分幅相机等多套诊断设备获取了中子产额、X光bang-time (聚变反应产生X光时刻)、飞行轨迹、热斑形状等关键内爆参数. 结合一维数值模拟表明: 对于小收缩比内爆, 受到非一维因素的影响小, 其YOC1D(实验测量中子产额与干净一维数值模拟计算结果之比)可以达到34%; 对于中等收缩比内爆, 受到非一维因素的影响显著, 其YOC1D仅仅为2.3%.

关键词:

Abstract

The plastic DD filled capsule implosion experiment is performed on Shenguang III prototype laser facility. One-dimensional hydrodynamic numerical simulations show that the implosion compression ratio can be controlled by changing the capsule ablator thickness. In experiments, two types of capsules are studied and most of important implosion parameters are collected, such as neutron yield, X-ray bang-time, trajectory, and shape of hot core. The comparison between post-simulations and experimental results is performed. In our experiments, the neutron yield is 6.8×107 and YOC1D reaches 34% for low compression ratio implosion; the neutron yield is 6.3×106 and YOC1D is only 2.3% for middle compression ratio implosion. Meantime, the shape of hot core obtains an extra higher Legendre partial (P2 is 18% and P4 is 5%). On another side, the trajectory and bang-time are compared with simulations well.

Keywords:

作者及机构信息

1.
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 绵阳 621900;

2.
北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094

Authors and contacts

1.
Research Center of Laser Fusion, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China;

2.
Institute of Applied Physics and Computational Mathematics, Beijing 100094, China

参考文献

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施引文献

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