用于惯性约束聚变的由 4$\omega$ - 2$\omega$ 点火激光脉冲驱动的泡沫金

绿光 (2$\omega$) 有潜力驱动激光聚变点火靶，其能量显著高于蓝光 (3$\omega$)，且对最终光学组件中的光学元件具有相对较高的损伤阈值，但与 3$\omega$ 相比，存在激光到 X 射线转换效率相对较低以及 X 射线能谱较硬的问题。在本文中，我们提出在预脉冲阶段采用 4$\omega$ 激光、在主脉冲阶段采用 2$\omega$ 激光的点火激光脉冲来驱动泡沫黑腔壁，称为 4$\omega$ - 2$\omega$ 点火脉冲。这一新颖设计具有以下优势：(1) 主脉冲阶段得益于 2$\omega$ 相对较高的能量输出和较低的损伤阈值；(2) 得益于泡沫在再发射中相对较高的激光到 X 射线转换效率和相对较低的 M 带份额；(3) 预脉冲阶段得益于 4$\omega$ 较低的 LPI。根据我们针对金材料的 1D 模拟，与在相同脉冲形状下由 3$\omega$ 驱动的固体靶相比，由 4$\omega$ - 2$\omega$ 脉冲驱动的泡沫中的激光到 X 射线转换效率增加了 $28\%$。泡沫相对较小的光学深度是泡沫靶内部激光到 X 射线转换效率增加的主要原因之一。