简并致密等离子体因其在现代技术和天体物理学中的重要应用而备受关注。这种等离子体在过去十年中引起了人们的极大兴趣,因为它们在半导体、金属、微电子、碳纳米管、量子点和量子阱等许多物理学领域都具有重要意义。此外,简并等离子体在聚变燃烧波的点火和传播方面表现出非常有趣的特征。在本文中,我们研究了静磁场对致密等离子体中电子能态和简并度的影响。利用微扰理论,考虑了两种情况,即强磁化电子和弱磁化电子。强磁场不会完全消除简并度,但可以降低简并度。扰动能量特征值 Δ 퐸 被计算得非常准确。此外,无论扰动态是否简并,能量 Δ 퐸 都是通过考虑轨道和自旋耦合 푊 푠 = ℵ( 푟) 㨀→ 퐿⋅ 㨀→ 푆 关于本征函数 Ψ 푛, 푙, 푚, 푚 푠 的平均值而给出的。其中㨀→ 퐿 是角动量矢量,㨀→ 푆 是电子的自旋矢量,ℵ( 푟) 是等离子体中自旋轨道耦合的能量,这在研究等离子体电子的能态和简并性时起着至关重要的作用。
在国家点火设施的实验中,由HDC-ablator非均匀性播种的三维不对称的证据D. T. Casey,1 B. J. Macgowan,1 J. D. Sater,1 A.B. Zylstra,1 O. L. Landen,1 J. Milovich,1 O.A. Hurricane, 1 A. L. Kritcher, 1 M. Hohenberger, 1 K. Baker, 1 S. Le Pape, 1 T. D ö ppner, 1 C. Weber, 1 H. Huang, 2 C. Kong, 2 J. Biener, 1 C. V. Young, 1 S. Haan, 1 R. C. Nora, 1 S. Ross, 1 H. Robey, 1 M. Stadermann, 1 A. Nikroo, 1 D. A. Callahan, 1 R. M. Bionta,1 K. D. Hahn,1 A. S. Moore,1 D. Schlossberg,1 M. Bruhn,1 K. Sequoia,2 M. Rice,2 M. Farrell,2 M. Farrell,2 C. Wild 3 1)Lawrence Livermore国家实验室,美国2)美国2)一般性原子4)停滞时爆炸壳和高面积密度(ߩܴൌ ߩܴൌ)。ρr中的不对称降解壳动能与热点的偶联并减少了该能量的限制。我们提出了第一个证据,即高密度碳实验中的玻璃壳壳厚度(约0.5%)在国家点火设施(NIF)处观察到的3Dρρr不对称的重要原因。这些壳厚度不均匀性显着影响了一些最新的实验,导致ρr不对称的平均ρr和热点速度约为100 km/s的阶段。这项工作揭示了点火实验中重大内爆性降解的起源,并在胶囊厚度计量和对称性上提出了严格的新要求。在国家点火设施(NIF)[1]进行的惯性限制融合(ICF)实验中,氘和trium(dt)燃料的胶囊被浸泡在高密度和温度下,以引发α-颗粒粒子自热和融合燃烧[2,3]。间接驱动ICF概念使用激光来照射高Z圆柱形hohlraum,该圆柱体试图产生几乎均匀的准热,X射线驱动器。X射线驱动器,然后消除胶囊的外层,压缩剩余的烧蚀剂和径向径向向内的低温冷冻DT的内层。此爆炸壳会收敛并压缩气态DT区域形成热点。要达到点火,DT热点必须具有足够高的能量密度,以便足够的时间激发热点自热,并通过密集的DT壳开始燃烧波。该要求可以等效地表示为ܲ߬的条件;其中ܲ是热点压力,能量密度的度量是该能量的限制时间[4,5]。要产生高ܲ߬,内爆必须具有较高的移位内爆速度(ݒݒ),交通壳和热点之间的足够耦合,并且在停滞时高度(或ρr定义为ρr)。壳动能的耦合和该能量的限制都被三维(3D)ρr不对称性降解。使用简化的两活塞系统的最新分析显示[6]在弱α加热的极限中:ఛ
使用激光驱动离子束的快速点火惯性聚变能 执行摘要 离子快速点火 (IFI) 或由激光驱动离子束引发的聚变快速点火是实现高增益惯性聚变能 (IFE) 的一条有前途的途径 [1,2]。在 IFI 中,首先使用激光或脉冲功率驱动器组装冷的、致密的氘氚 (DT) 燃料。然后,高功率离子束聚焦到燃料内的一小块体积(热点),迅速将燃料加热到发生聚变点火的状态。该热点中的聚变燃烧会传播到热点周围的燃料,导致该燃料的很大一部分燃尽,并且有可能实现惯性聚变能所需的高增益 (G~100)。IFI 对燃料压缩和点火两个基本元素使用单独的驱动器,从而最大程度地控制和优化每个元素。另一方面,传统的激光聚变使用同一驱动器的多束光束来压缩燃料并对其中心进行冲击加热以点燃燃烧波。尽管传统激光聚变取得了令人瞩目的进展,但高增益和 IFE 所需的精确空间对称性、时间脉冲整形和定时仍然是一项尚未解决的严重挑战。过去二十年来,激光离子加速和聚焦方面取得了重大进展,国家点火装置 (NIF) 上演示的 DT 燃料高密度压缩表明了 IFI 概念的基本可行性。作为一种有前途的补充方法,IFI 是一个值得优先研究的方向,因为它为 IFE 的成功提供了一条替代途径,其风险状况与传统激光驱动聚变不同。然而,它利用并促进了许多相同科学和技术的发展。然而,需要进一步的研发投入来解决 IFI 中的关键技术差距。实现离子快速点火的两种不同方法显而易见:使用通过重入锥聚焦到热点的低 Z 离子,以及使用在胶囊外部产生的高 Z 离子。两者都有优点和缺点,需要通过开发燃料组件和点火的点设计进行检查,同时评估各种权衡(例如激光等离子体不稳定性 (LPI) 风险、效率、稳健性)。这种检查将指导定义关键的把关指标,以证明进一步开发的合理性、核心能力的进一步开发以及关键指标的同时实验演示。引言离子快点火可能是高增益惯性聚变能量生产的可行途径 [1,2]。为了实现 IFI,首先使用传统惯性约束聚变 (ICF) 技术(例如激光驱动压缩(直接或间接驱动)或脉冲功率驱动器)将大量氘氚燃料组装成高密度(~500 g/cm 3)。然后,高流离子束,由一个或多个高强度激光束与转换器靶相互作用产生的激光,被导向燃料内的热点体积,以便等容加热热点燃料(即,没有流体动力学