論文--激光聚變的回顧與展望-閱讀頁
2025-06-24 22:58本頁面
【正文】 目的為獲得高增益的聚變能 。除了激光直接 輻射 能產(chǎn)生光壓之外，球型內(nèi)爆技術(shù)提供重要的增壓手段。燒燭壓驅(qū)動等離子物質(zhì)向外噴射，另一部分等離子體會向內(nèi)聚心壓縮剩余燃料，最終達(dá)到點(diǎn)火的要求。其 靶丸由外殼， 氘氚 冰燃料層以及低密度的 氘 氚 飽和蒸氣組成。預(yù)脈沖用于產(chǎn)生一個等熵壓縮的環(huán)境，主脈沖則用于形成中心熱斑。下圖給出了以上三種點(diǎn)火方式對應(yīng)的狀態(tài)參數(shù)示意圖。 NIF 和 LMJ 設(shè)計(jì)采用間接 驅(qū)動方式。 美帝 的 NIF 裝置 國家點(diǎn)火計(jì)劃采用間接驅(qū)動的方法，將充 DT 燃料的靶丸被放置在高 Z 金屬柱腔內(nèi)部，通過將激光驅(qū)動能量聚焦在輻射腔內(nèi)壁轉(zhuǎn)換成 X 射線以實(shí)現(xiàn)內(nèi)爆驅(qū)動，如圖所示，入射激光的時間和空間分布被調(diào)制，從而將 DT 燃料制造成~1000g/cm3 的外殼層，包圍低密度的點(diǎn)火熱斑。為實(shí) 現(xiàn)這樣的面密度和熱溫度的條件，需要經(jīng)歷低熵過程，高聚集性球?qū)ΨQ內(nèi)爆 (~3040)。點(diǎn)火裝置上已經(jīng)獨(dú)立實(shí)現(xiàn)了部分指標(biāo)，但并非同時。 NIF 采用 48 束激光，每束激光包含 4 個子束，從南北半球，以外環(huán)（ 50176。 )和內(nèi)環(huán) (30176。 )的分布 輻射 黑腔革巴，基于交叉光能量轉(zhuǎn)移技術(shù)，內(nèi)環(huán)光束在波長和脈沖形狀上有別于外環(huán)光束，且內(nèi)外環(huán)的光 束強(qiáng)度是可控的，用于改善 X 射線的 輻射 對稱性。 法國佬 的 LMJ LMJ 裝置采用的是間接驅(qū)動方式 [34]， 60 束 (每束包含 4 個子束 )激光分為 6環(huán)以 176。和 176。其驅(qū)動器輸出能量為 ,運(yùn)行波長為 μ m ， LMJ 的一個重要目的為進(jìn)行武器設(shè)計(jì)。 LMJ 裝置采用了更多的光束束數(shù)，這也為其變換驅(qū)動方式提供了更多的靈活性。單束激光輸出能力為 ( ),脈沖寬度為 3ns，口徑為 36cmX 36cm。 呵呵 。 中國的神光 III 裝置釆用的是間接驅(qū)動方式，但受限于其驅(qū)動裝置的輸出能力，主要目的為探索和驗(yàn)證聚變過程中的關(guān)鍵問題。 總體來說 ，可以總結(jié)為下面一個表。最近，歐洲計(jì)劃建造面向聚變能的激光聚變裝置 HiPER，采用直接驅(qū)動方式，點(diǎn)火方式主要為更高效的快點(diǎn)火或者沖擊點(diǎn)火。 HiPER 計(jì)劃釆用 48 激光 輻射靶丸 ，脈沖形式為輸出能量為250300KJ，納秒級壓縮脈沖以及 lOOkJ， 15 皮秒的點(diǎn)火脈沖。 可控 核聚變應(yīng)當(dāng)是目前 世上為數(shù)不多 的 ， 投入 資金 、技術(shù)難度和潛在收獲都無比高昂的先進(jìn)科技之一。 目前 ， 由 可控核聚變的兩種思路 所 發(fā)展出來的 兩個 巨大 宏偉 的 科學(xué)裝置 ITER和 NIF 都在 發(fā)展 之中。 但 我們 都知道的一點(diǎn) 是 ： 一 日不掌握可控核聚變，“能源枯竭”這柄達(dá)摩克利斯之劍就一日在頭頂
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