定向红外条件下光纤布置形式及光源参数对低温靶温度场的影响

• 作者: 郭富城 李翠 厉彦忠
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 惯性约束核聚变 低温靶 定向红外 光热耦合 数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（16）
• 所属期刊栏目: 总论|GENERAL
• 页码范围: 35-46
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.70.20210029

摘要

惯性约束核聚变成功的关键之一在于靶丸内要形成均匀的燃料冰层,靶丸外表面温度特性对惯性约束聚变低温靶内形成均匀的燃料冰层有着决定性的影响.为使得靶丸外表面温度场尽可能均匀,需采用定向红外的方式对靶丸外表面温度进行局部调控.采用全三维低温靶物理模型,建立定向红外光路追踪与温度场计算耦合计算的光热耦合数值模型,研究了定向红外条件下光纤布置形式及光源参数对低温靶温度场的影响规律.结果表明:在光纤总功率不变的前提下,光纤数量越多,靶丸外表面温度场均匀性越好.光纤数量小于等于2时,靶丸外表面温度场无法得到明显改善;光纤数量大于2时,靶丸外表面最大温差和加权温差降低幅值极限为61.94％和76.33％.光纤投射的光斑向南北两极适量偏移可以改善靶丸外表面温度场均匀性,其他的偏移方式会恶化温度场均匀性.