快点火物理及其对数值模拟的要求.PDF

CNIC-01765 IAPCM-0038 快点火物理及其对数值模拟的要求 常铁 强 (北京应用物理与计算数学研究所，北京 ,100088) 摘 要 快点火(fast ignition) 是 一种新的惯性约束聚变点火方式。实验 和理论研究表明其点火环节是非常复杂和困难的问题。研究快点火 需要深入地进行数值模拟。报告主要从分析物理出发，探讨快点火 对数值模拟的要求，同时结合实际情况进行讨论。快点火主要包括 三个过程，即内爆预压缩、超强激光在次临界等离子体中和在超临界 密度等离子体中的传播（成道和打洞）、超热电子的产生及其在介质 ， 特别是稠密介质中的传输和高温点火区的形成。研究认为：研究预 压缩不仅需要一维、二维，而且需要三维激光靶耦合总体程序；超热 电子需要包括电磁场的Fokker-Planck 方程描述；点火过程的等离 子体流体力学则需要考虑电子、离子双流运动方程，而且应包括电磁 场。PIC 程序可用来研究局部的细节，并提供上述方程所需要的参 数。此外，报告还简述了近两年来的快点火实验和一些国家的未来 的计划 。 关键词：快点火数值模拟Fokker-Planck 方程粒子模拟 26 Fast Ignition Physics and Its Requirements to Numerical Simulation (In Chinese) C H A N G Tieqiang (Institute of Applie d Physic s and Computational Mathematics ？ Beijing ，100088) ABSTRAC T Fast ignition is a ne w igniting schem e fo r inertial confinement fusion (ICF) . However , the theoretical and experimental researches sho w that the ig - nition phase of the fast ignition is very complicate d and difficult . Th e fast igni - tion research need s a deep and thorough numerical simulation . Based on physi - cal analysis ？ the requirement s of the fast ignition for the numerical simulation are explored , and? at the same time ，the proble m in the light of the specific conditions of our institute is discussed . Th e fast ignition mainly include s three processes , thos e are implosiv e pre-compression ，ultra-intense laser propagation in sub-critic