SpK 原子物理代码生成全局状态方程数据的扩展

全球微物理模型是高能密度物理 (HEDP) 实验建模的必需品，其改进是实现惯性聚变能源的关键路径。本工作进一步发展了原子和微物理代码 SpK，这是帝国理工大学和 First Light Fusion 的数值建模套件的一部分。我们扩展了 SpK 的功能，使其能够计算状态方程 (EoS)。详细的配置计算通过在高耦合下的有限温度 Thomas-Fermi 计算进行插值，形成模型的电子组成部分。Cowan 模型提供离子贡献，已修改以近似二原子分子解离的物理。通过利用键合修正和执行 Maxwell 构造，SpK 能够捕获从零压率固体、液-气共存区域到等离子体状态的 EoS。这种全局方法的优势在于能够在参数空间中捕获电子壳结构，构建高分辨率表格只需在简单桌面计算机上数分钟。我们展示了针对多种材料的冲击 Hugoniot 和离岸计算，将 SpK 与其他模型和实验数据进行比较。我们还将 SpK 生成的 EoS 和色散数据应用于间接驱动的胶囊 implosion集成模拟，突出了对 EoS 模型选择的物理敏感性。