优化靶丸掺杂参数以增强直接驱动内爆
等离子体物理
2022-09-07 v1
摘要
直接驱动是实现惯性约束聚变点火的重要途径。为了在将流体力学不稳定性风险保持在较低水平的同时提升内爆性能，我们设计了一种优化掺有中或高-原子靶丸参数的流程。该流程可自动进行一维内爆模拟，同时对其内爆性能和高维不稳定性进行整体评估。为寻找最优掺杂参数，该流程在全球优化算法框架下执行，本工作中我们采用了粒子群优化。在优化中，混合材料的不透明度通过插值方法快速获得，与洛斯阿拉莫斯国家实验室的在线掺杂程序TOPS的数据仅存在微小差异。为测试该流程，我们在双锥点火方案[Phil. Trans. R. Soc. A. 378.2184 (2020)]下对CH烧蚀层掺杂Si和Cl进行了优化。一维和二维模拟均表明，掺入Si或Cl均可有效缓解加速阶段的不稳定性，且不会导致峰值面密度的显著退化。一维与二维模拟结果在定性上相互吻合，证明了我们优化流程的有效性。
引用
@article{arxiv.2204.09208,
title = {Optimizing doping parameters of target to enhance direct-drive implosion},
author = {Guannan Zheng and Tao Tao and Qing Jia and Rui Yan and Jian Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.09208},
year = {2022}
}