核聚变三种点火方式

超强激光同次临界等离子体作用
• 1，自通道的形成。激光在横向和纵向产生 复杂的二维空间调制结构，成丝现象 • 2，产生时间慢变的强磁场 • 3，激发各种等离子体不稳定性
激光同超临界等离子体作用
• 1，超强激光在稠密等离子体中可以借组有 质动力和相对论效应进行传播 • 2，共振吸收，准共振吸收成为主要的吸收 机制，产生超热电子 • 3，反常趋肤效应，源自文库强度小等离子体变得 透明
快点火存在的问题
• 如何将点火激光的能量快速有效的传输到 聚变靶丸芯部，使之达到点火条件 1，超强激光快点火涉及很多复杂的超强激光 和等离子体相互作用 2，超热电子在等离子体中的传输 3，超热电子的能量沉积点火的问题
快点火的一般过程
• 1，打洞：先用一束强度略低的激光在预压 缩生成的等离子体重打一个洞直到高密度 芯部边缘 • 2，产生超热电子：在打洞激光后跟进一束 点火激光，这束超强激光同等离子体相互 作用能产生Mev的超热电子。 • 3，超热电子输运：点火激光产生的超热电 子在稠密等离子体中传输到达芯部 • 4，电子能量沉积：超热电子加热热电子， 然后再加热离子达到点火温度。
激光聚变的三种点火方式
1，直接驱动 2，间接驱动 3，快点火
直接驱动
• 优点：能量利用率高 • 缺点：RT不稳定性导致对驱动源均匀性和 制靶的极高要求
间接驱动
• 优点：x射线输运快，容易做到均匀驱动内 爆，可相对较好的抑制流体力学不稳定性 • 缺点：总的激光利用效率低
快点火
快点火的优点
• 1，大大降低了压缩所需要的驱动能量，同 时降低了驱动压缩的对称性要求 • 2，快点火为等密度模型，此模型比等压模 型有大得多的能量增益 • 3，RT不稳定性在中心点火中最难的问题之 一，而快点火中流体力学不稳定性发展较 小
超热电子在稠密等离子体中的传输
• 1，极高的超热电子电流密度，超过阿尔文 电流极限 • 2，冷电子回流对超热电子流影响极大 • 3，冷电子回流，韦伯不稳定性导致电子束 成丝，磁场箍缩又导致多丝合并 • 4，超热电子束流方向的偏离弥散
快电子射程和能量沉积