强磁场中的激光等离子体演化

来源 :第六届全国高能量密度物理会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:breeze_86
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  我们在中国科学技术大学建成了由纳秒、飞秒脉冲激光和脉冲强磁场产生器组成的磁化激光等离子体实验装置,利用该实验装置进行了强磁场下激光烧蚀、等离子体参数演化等物理实验,为了对实验结果进行辅助分析,我们掌握并发展了二维双流体MHD和辐射磁流体程序.我们在激光作用固体靶产生等离子体的实验中发现,激光烧蚀产生的等离子体在平行于靶面的7.5 T的强磁场中演化时,等离子体在垂直于磁力线方向出现二维空泡结构,等离子体在空泡边缘堆积产生类激波结构,两个类激波结构镜像不对称,随后两个类激波结构发生汇聚产生垂直于磁力线运动的大尺度射流结构,分析发现Hall效应在不对称结构的形成和演化中发挥了关键的作用;实验发现,被外加强磁场长时间约束在靶材料表面的等离子体通过电子热传导过程从靶材料上烧蚀出更多的等离子体,从而显著的增强了激光烧蚀效果;实验也发现了在等离子体边缘出现大拉莫尔半径的交换不稳定性/磁R-T不稳定性,并观测到不稳定短波长模式向长波长模式的演化过程.在激光作用气体靶产生等离子体的实验中,我们发现,外加7.5 T强磁场可以通过抑制横向电子热传导过程来明显提高激光通道的电子温度,并且激光结束之后等离子体的横向尺寸相对于无磁场时有所减小;利用外加强磁场提高激光通道电子温度有可能抑制受激散射过程,我们利用一维模拟发现,在SG Ⅲ原型间接驱动充气腔的等离子体状态下,需要20-30 T的外加磁场才能显著抑制受激散射过程.
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