面向惯性约束聚变的激光照射 3D 打印微结构的实验与仿真研究
等离子体物理
2025-06-05 v1 计算物理
摘要
惯性约束聚变需要持续寻找最有效的材料以提高气囊压缩效率和激光-靶能量传递效率。泡沫可能为这些问题提供解决方案，但需要进一步的实验和理论研究。新的 3D 打印技术，如双光子聚合，正开启泡沫生产的新纪元，允许对材料形貌进行精细控制。迄今为止，文献中鲜有对其与高功率激光在惯性约束聚变相关强度下相互作用的详细研究，仍需进一步调查。本文报道了在 ENEA Frascati 中心 ABC 激光设施进行的实验计划结果，其中对 3D 打印微结构材料进行了高功率照射。利用 FLASH 代码进行的 3D 激光-靶相互作用仿真显示，在焦点中心位于结构通孔时会发生强散射。仿真得到的激光完全消解结构所需的时间与实验测量值良好一致。反射和透射激光能量的测量表明散射在照射过程中发生，与仿真结果一致。还发现双侧辐射衰减也在照射过程中活跃。
引用
@article{arxiv.2506.04017,
title = {Experimental and simulative study on laser irradiation of 3D-printed micro-structures at intensities relevant for inertial confinement fusion},
author = {M. Cipriani and F. Consoli and M. Scisciò and A. Solovjovas and I. A. Petsi and M. Malinauskas and P. Andreoli and G. Cristofari and E. Di Ferdinando and G. Di Giorgio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.04017},
year = {2025}
}