Поглощение, трансформация и перенос энергии в малоплотных гетерогенных средах, облучаемых мощными лазерными и рентгеновскими импульсами

• Автор: Коптяев, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Глава I. Анализ состояния вопроса

и постановка задачи исследования

1.1 Перспективные мишени ЛТС

1.2 Поглощение и трансформация энергии в малоплотном веществе при облучении мощным лазерным пучком

1.3 Перенос энергии в малоплотном веществе при облучении

мощными лазерными и рентгеновскими импульсами

1.4 Постановка задачи исследования

Глава II. Экспериментальная установка. Методы

диагностики высокотемпературной плазмы.

Диагностическая аппаратура

2.1 Лазерная система

2.2 Камеры взаимодействия и диагностический комплекс
2.2.1 Диагностика рентгеновского излучения
плазмы с высоким пространственным и временным разрешением
2.3 Мишени
Глава III. Перенос энергии в гетерогенных средах, облучаемых
мощными лазерными и рентгеновскими импульсами

3.1 Исследования переноса энергии в
пористых мишенях с низким атомным номером
3.1.1 Перенос энергии
в направлении вдоль лазерного пучка
3.1.2 Перенос энергии в направлении перпендикулярном греющему лазерному импульсу
3.2 Перенос энергии
в малоплотных пористых мишенях,
содержащих вещества с высоким атомным номером
3.3 Обсуждение экспериментальных результатов
Выводы
Глава IV. Особенности поглощения и
трансформации энергии при облучении
гетерогенных мишеней мощным лазерным пучком
4.1 Измерение рентгеиоспектральными методами параметров высокотемпературной плазмы в пористых мишенях
4.2 Эксперименты по облучению мощным лазерным пучком тонких
органических пленок и каскадных пленочных мишеней
4.3 Обсуждение экспериментальных результатов
Выводы
Заключение
Список литературы

Диссертационная работа посвящена экспериментальным исследованиям особенностей поглощения, трансформации и переноса энергии при взаимодействии мощных импульсов лазерного и-рентгеновского излучения с малоплотными пористыми средами.
Интерес к подобным исследованиям впервые проявился в научном сообществе, занимающемся проблемой лазерного термоядерного синтеза (ЛТС), в процессе поиска способов обеспечить за счет конструкции мишеней эффективное выравнивание неоднородностей в распределении давления на поверхности ускоряемой оболочки термоядерной мишени и реализовать симметричное сжатие термоядерного топлива. В настоящее время существует достаточно хорошее понимание основных физических процессов, протекающих при облучении термоядерных мишеней мощными лазерными импульсами, сформулированы основные требования к параметрам лазерного излучения [1, 2, 3] и количеству лазерных пучков, разработаны конструкции мишеней для демонстрационного эксперимента. Начато строительство установок, на которых планируется продемонстрировать эффективный поджиг термоядерного топлива [4, 5]. Стоимость реализации проектов очень высока, поэтому ведутся поиски альтернативных схем демонстрационного эксперимента по зажиганию термоядерного топлива, в том числе поиски новых конструкций мишеней, которые могли бы позволить снизить требования к энергии лазерной системы, либо провести демонстрационный эксперимент по зажиганию термоядерной реакции с большим запасом качества. Так, в настоящее время предложен ряд конструкций перспективных мишеней на основе использования материалов с плотностью в 100 - 1000 раз меньше

которого поступал на осциллограф СРГ-7 с полосой пропускания 7 ГГц для регистрации временной формы импульса.
5. Интегральные во времени измерения и измерения с временным разрешением рассеянного в апертуру фокусирующей линзы излучения в окрестностях частот ©о, 2со0 и 3/2ю0Поскольку основные результаты настоящей работы на установке «Мишень» получены методом регистрации рентгеновского излучения плазмы с высоким пространственным и временным разрешением, остановимся более подробно на особенностях отладки этого диагностического метода и адаптации его к специфике экспериментов с пористыми мишенями.
2.2.1 Диагностика рентгеновского излучения плазмы с
высоким пространственным и временным разрешением.
При помощи щели с шириной изменяемой в диапазоне 20-40 мкм изображение плазменного объекта строилось на фотокатоде рентгеновской электронно-оптической камеры Hamamatsu Cl 936 (РЭОП), работающей в режиме щелевой развертки с принудительным запуском от сигнала жестко синхронизованного с греющим лазерным импульсом. На Рис.2.8. представлена схема регистрации рентгеновского излучения плазмы вдоль поверхности мишени с пространственным разрешением в направлении лазерного пучка и схема регистрации рентгеновского излучения с тыльной поверхности мишени с пространственным разрешением перпендикулярно лазерным пучкам в экспериментах по облучению мишени двумя пучками. Расстояние от мишени до фотокатода было фиксированным и составляло около 30 см. Увеличение регистрирующей схемы задавалось положением щели. Измерения проводились при двух значениях увеличения: 4 и 9.