激光聚变研究中心聚变靶物理实验和诊断技术研究进展

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1、Seediscussions,stats,andauthorprofilesforthispublicationat:https://www.researchgate.net/publication/273965481RecentprogressonphysicalexperimentandtargetdiagnosticsinResearchCenterofLaserFusionArticleinQiangjiguangYuLizishu/HighPowerLaserandParticleBeams·January2013DOI:10.3788/HPLPB20132512.3077CI

2、TATIONSREADS157018authors,including:YongkunDingShaoenJiangChinaAcademyofEngineeringPhysicsChinaAcademyofEngineeringPhysics344PUBLICATIONS1,406CITATIONS296PUBLICATIONS938CITATIONSSEEPROFILESEEPROFILESomeoftheauthorsofthispublicationarealsoworkingontheserelatedprojects:MagnetizedLaserFusionViewproj

3、ectInertialConfinementFusionViewprojectAllcontentfollowingthispagewasuploadedbyShaoenJiangon18October2015.Theuserhasrequestedenhancementofthedownloadedfile.第２５卷第１２期强激光与粒子束Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．１２２０１３年１２月ＨＩＧＨＰＯＷＥＲＬＡＳＥＲＡＮＤＰＡＲＴＩＣＬＥＢＥＡＭＳＤｅｃ．，２０１３文章编号：１００１－４３２２（２０１３）１２－３０７７－０５＊综述＊　激光聚变研究中心聚变靶物理实验和诊断技术研究进展＊丁永坤，江少恩

4、，刘慎业，杨家敏，李三伟，黄天癶，缪文勇，张继彦，王哲斌，杨冬，王峰，曹柱荣，李志超，杨正华，陈伯伦，张惠鸽，张保汉，陈晓东（中国工程物理研究院激光聚变研究中心，四川绵阳６２１９００）摘要：美国在国家点火攻关计划（ＮＩＣ）的实施尽管未能实现点火目标，但建立了前所未有的点火靶物理精密实验能力，深化了点火靶物理认识，进一步明确了需要进一步解决的关键问题。激光聚变研究中心利用神光Ⅱ和神光Ⅲ原型装置条件，围绕黑腔等离子体能量学和内爆动力学开展实验与诊断技术研究，部分关键诊断技术取得突破，精密的实验能力显著增强，进一步丰富的配套实验结果在深化靶物理认识和校验数值模拟程序方面发挥了重要作用。关键词：

5、激光核聚变；实验物理；诊断技术中图分类号：ＴＬ６４５文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３７８８／ＨＰＬＰＢ２０１３２５１２．３０７７［１－５］激光惯性约束聚变（ＩＣＦ）研究是当代物理学里十分活跃的前沿研究方向之一，对推动高能量密度科学与技术发展和聚变能源研发等具有重大意义。在实验室聚变点火并获得能量增益是全人类长久的梦想与最［６］求。美国国家点火装置（ＮＩＦ）的建成和国家点火攻关计划（ＮＩＣ）的实施已使实验室聚变研究取得重大进展，点火阈值因子由约０．００１提升到约０．１（点火要求为１），尽管未能按期实现点火目标，但已使实现点火这一里程碑性科学目标近在眼前。科学界分析认为，主要原因是目前对间接驱

6、动激光核聚变靶中的激光等离子体参［７］量不稳定性、内爆驱动的非对称性和流体力学不稳定性与混合等复杂物理问题的认识不足和控制效果欠佳。同时，美国也制定了后续点火靶物理攻关路线图，将利用精密的ＮＩＦ实验平台，深入研究黑腔驱动非对称性与内爆混合等复杂物理问题，查找没能实现点火的关键原因，探索和验证新的改进措施继续推进点火目标的实现。理论、数值模拟与精密实验的结合是前沿科技研究领域的基本模式。美国ＮＩＣ研究中数值模拟预测与ＮＩＦ实验结果存在的种种显著偏差表明，在不断走近基本点火这一人类尚不够熟悉和精密的极端物理状态时，必须依靠精密物理实验才更精准的认识极端物理状态，进而有效地推进点火目标的实现。

7、本文综述了２０１２年度聚变中心在激光惯性约束聚变研究中的实验物理和诊断技术方面取得的进展。１实验物理研究随着综合性物理实验布局的复杂化和精密化需求的提升，数字化的实验工程仿真设计能力已成为多光束［８］激光装置上多靶点辐照和综合诊断实验工程设计的必需。ＩＣＦ激光装置三维排布与实验工程仿真软件，基于视角因子方法，辅助完成大型激光装置上的高能量密度物理实验设计和实验结果分析。实验工程仿真平台已可开展复杂ＩＣＦ实验的激光排布、诊断布局与靶结