نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 پژوهشکدهی پلاسما و گداخت هستهای، پژوهشگاه علوم و فنون هستهای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: 836-14395، تهران ـ ایران
2 گروه فیزیک هستهای، دانشکده فیزیک، دانشگاه تبریز، صندوق پستی: 163-51665، تبریز ـ ایران
چکیده
پارامترهای تپ لیزر افروزنده در افروزش شوکی در مرز برانگیختگی ناپایداریهای لیزر- پلاسما و در نتیجه تولید الکترونهای سریع قرار دارد. با توجه به طیف انرژی الکترونهای تولید شده و نیز چگالی سوخت فشرده شده، این الکترونها میتوانند سبب پیشگرمایش سوخت و یا افزایش دامنه-ی موج ضربه شوند. در این مقاله ابتدا پارامترهای هیدرودینامیکی هدف، پیش از اعمال تپ ضربه با استفاده از کد هیدرودینامیکی- تابشی در یک بعد محاسبه و سپس توزیع انرژی باریکهی الکترون در برهمکنش تپ لیزر به شدت 2-W cm 1016 با سوخت فشرده شده بررسی شد. در به دست آوردن پارامترهای چگالی و دمای سوخت فشرده شده شبیهسازی سیالی و به منظور بررسی برهمکنش تپ افروزنده با پلاسما، رهیافت جنبشی به کار گرفته شد. با در نظر گرفتن شرایط واقعی پلاسما در لحظهی فشردگی بیشینهی سوخت، نتیجههای حاصل از شبیهسازی ذرهای پلاسما با مقیاس بلند، غیرهمگن و دمای بالا، توزیع دو دمایی جمعیت الکترون را نشان میدهد.
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
Characterization of electron beam generated in ignitor-plasma interaction of shock ignition concept
نویسندگان [English]
- Somayeh Rezaei 1
- Amirhossein Farahbod 1
- Mohammadjafar Jafari 1
- Samad Sobhanian 2
چکیده [English]
Generally, laser ignitior parameters in shock ignition concept are above the threshold for laser-plasma instability and therefore are prompting the generation of fast electrons. Depending on the electron energy spectrum and compressed fuel density, the electrons can cause fuel preheating or increase the shock wave amplitude. In this paper, first, the target hydrodynamic parameters are calculated before driving ignitor pulse. Then, electron energy spectrum in the interaction of ignitor with plasma for laser intensity of 1016 Wcm-2 is considered. For density and temperature profiles of the compressed fuel, fluid approach and to evaluate ignitor pulse interaction with plasma, the kinetic approach are adopted. Considering the actual situation of the plasma at the moment of maximum compression, PIC simulations of high-scale, high-temperature and non-homogeneous plasma show bi-Maxwellian electron distribution.
کلیدواژهها [English]
- Shock ignition
- Laser-plasma Interaction
- Fast electrons
- Hydrodynamic simulation
- PIC simulation
[1] http://www.britannica.com/EBchecked/topic/ 421667/nuclear-fusion/48320/History-of-fusion-energy-research.
[12] S. Atzeni, A. Schiavi, A. Marocchino, Studies on the robustness of shock-ignited laser fusion targets, Plasma Physics and Controlled Fusion, 53(3) (2011) 035010.