快点火超强激光等离子体相互作用研究

为研究惯性约束聚变(ICF)快点火的可能性,对相对论参数范围内激光等离子体相互作用作了大力研究。用超强激光系统和“网格粒子数”(PIC)模拟编码,研究了相对论激光自聚焦,超热电子、离子和中子产生。实验用具有1053 nm激光波长、50 J能量和0.5~1 ps脉宽的超强激光完成 ,激光强度为10 19W/cm2。大多数激光打靶在具有100 μm等离子体标尺长度的预等离子体条件下进行。在预等离子体内激光脉冲行为的研究中观察到一个特别模式,激光一路穿透预等离子体到达原始平面靶面。在这些发射中,观察到能量超过1 MeV的超热电子。利用平面靶中种子金属层的Kα发射,研究了热电子的能量传输。用中子谱仪研究了光束聚变反应前的离子加速细节。激光有质动力自聚焦和热电子产生已用于压缩芯考察12束100 ps、1 TW激光脉冲注入的加热效应。