激光等离子体系统中横向能量传递与刺激布拉格散射的波基仿真模型
等离子体物理
2025-12-15 v3 计算物理
摘要
我们提出了WEBS（WavE-Based Simulations），一种高效的波基仿真模型，旨在探讨激光等离子体系统中横向能量传递(CBET)与刺激布拉格散射(SBS)之间的动态相互作用。通过采用统一的 Schrodinger型包络形式描述激光与离子声波，本模型使我们能够采用单一的、无条件稳定的 Du Fort-Frankel 数值方案，该方案即使在粗略空间网格下也能保持优异的长期能量守恒。该方法不仅在与粒子-in-cell仿真验证了高计算效率，还允许选择性地激活或抑制CBET和SBS过程，从而为其相互耦合提供清晰的诊断。我们的仿真结果表明，在高激光强度下，CBET和SBS达到耦合稳态，导致与经典流体理论预测发生显著偏差。具体而言，由于SBS反射率的增强，CBET增益被抑制；而SBS反射率在相互作用束之间呈现强烈不对称。这些发现揭示了两种不稳定性相互影响的条件，为惯性约束聚变研究提供关键见解，并为不稳定性控制与方案设计提供实用的数值工具。
引用
@article{arxiv.2406.10626,
title = {A Wave-Based Simulation Model for Cross-Beam Energy Transfer and Stimulated Brillouin Scattering in Laser-Plasma Systems},
author = {Y. Chen and Qing Wang and H. Wen and Y. Z. J. Xu and S. J. Peng and W. Q. Li and C. Y. Zheng and Z. J. Liu and L. H. Cao and C. Z. Xiao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.10626},
year = {2025}
}
备注
9pages,8 figures