【摘 要】
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在惯性约束聚变靶丸压缩过程中,由于驱动源的不均匀性,不可避免地会遇到对称性破坏和流体力学不稳定性的问题。这使得靶丸上的微小扰动被放大,直接影响到聚变过程中的压缩效率,能量传输效率和点火能否成功。为了能够精确观测靶丸上微小结构,需要更高分辨的诊断方法。随着超短超强激光与物质相互作用产生的电子束和质子束的品质越来越高,现已广泛用于惯性约束聚变过程的诊断。高能带电粒子束在等离子体中的吸收和在电磁场中的偏
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在惯性约束聚变靶丸压缩过程中,由于驱动源的不均匀性,不可避免地会遇到对称性破坏和流体力学不稳定性的问题。这使得靶丸上的微小扰动被放大,直接影响到聚变过程中的压缩效率,能量传输效率和点火能否成功。为了能够精确观测靶丸上微小结构,需要更高分辨的诊断方法。随着超短超强激光与物质相互作用产生的电子束和质子束的品质越来越高,现已广泛用于惯性约束聚变过程的诊断。高能带电粒子束在等离子体中的吸收和在电磁场中的偏转可用于诊断等离子体的面密度和电磁场分布。高能带电粒子束在等离子体中能量损失小,散射特征明显,也逐渐受到研究者们的关注。本文模拟了高能带电粒子束对密度梯度靶的放射照相,并基于多次散射模型,提出了一个可以求解高能带电粒子束散射成像的解析方法。该解析方法在梯度靶和球靶上的计算结果与模拟结果一致。通过模拟和解析分析,对带电粒子束散射照相的参数进行了优化,提出了对比参数。研究发现,只有对比参数在0.2-3.5之间时,散射照相才能对线性梯度有很好的分辨。此外还通过解析计算结果和模拟结果的对比,提出了一种诊断等离子密度梯度区的方法。该方法可以用于诊断等离子体中小于2μm的密度梯度区。
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