【摘 要】
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神光Ⅲ主机装置是大型铷玻璃激光装置,6个束组,共计48束,输出的三倍频激光能量为180 kJ/10ns,具备脉冲时间波形整形能力,目前规模仅次于美国国家点火装置,主要用于间接驱动惯性约束聚变研究.极向驱动是在间接驱动构型的激光装置,通过重瞄各束激光的位置,特别是弥补激光大入射角度时的低吸收效率,获得较均匀的辐照驱动,以研究直接驱动惯性约束聚变的关键物理问题.本文首先开展了极向驱动靶丸实验设计,给出
【机 构】
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中国工程物理研究院激光聚变研究中心
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神光Ⅲ主机装置是大型铷玻璃激光装置,6个束组,共计48束,输出的三倍频激光能量为180 kJ/10ns,具备脉冲时间波形整形能力,目前规模仅次于美国国家点火装置,主要用于间接驱动惯性约束聚变研究.极向驱动是在间接驱动构型的激光装置,通过重瞄各束激光的位置,特别是弥补激光大入射角度时的低吸收效率,获得较均匀的辐照驱动,以研究直接驱动惯性约束聚变的关键物理问题.本文首先开展了极向驱动靶丸实验设计,给出了三阶和五阶超高斯近似下的激光焦斑强度分布,φ540 μm靶丸在能量沉积满足cos2γ和cosγ假设时靶丸最均匀辐照的移束参数,二维模拟结果表明,按cosγ假设移束的热斑更对称.分析了激光束的功率不平衡和重瞄精度、靶丸定位精度对靶丸辐照均匀性的影响,分析结果表明,为了不显著地降低靶丸表面辐照均匀,需要将激光功率不平衡控制在5％以内,激光束的重瞄精度和靶丸定位精度需要控制在7μm以内.然后介绍了神光Ⅲ主机极向驱动爆推靶实验结果,实验使用48束激光全能量注入,均匀辐照内径540 μm的玻璃靶球,玻璃壳厚2.6μm,外涂CH层,充40 atm的DT燃料.实验获得的最高中子产额为1.04×1013,也是国内迄今为止,激光惯性约束聚变获得的最高中子产额.爆推靶核反应时面密度低,散射中子份额少,是单能的中子源；中子脉冲宽度约为100 ps,源尺寸约为100 μm,本实验初步建立了基于ICF的高通量脉冲中子源实验平台,并初步开展了应用研究.
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