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快点火中快电子的能量沉积研究

方金祥  
【摘要】:本文研究了惯性约束聚变快点火背景下MeV电子同致密等离子体间的相互作用问题。作为惯性约束核聚变的一种备选途径,快点火引起了人们极大的兴趣。不同于传统的中心热斑点火,快点火中预压缩的氘氚靶将被一个外源点燃,这种点火途径不仅降低了靶压缩条件和驱动能量的要求,也能获得更高的能量增益。快点火具有很大的优越性,但它也带来了一些难题,其成功实现依赖于对MeV电子在靶核中的输运和能量沉积过程的理解和控制。 在快点火预压缩靶核中,库仑碰撞导致的经典截止支配快电子的输运和能量沉积,故采用连续慢化近似,忽略辐射、电子对效应、自生场对快电子能量损失的贡献。采用考虑了屏蔽的散射截面,不进行人为截断,修正了一些细节得到了新的电子分布函数一阶空间矩和二阶空间矩,电子能量截止率的二体碰撞贡献部分采用Robiche等人给出的结果,最终得到了快电子束的平均穿透距离、纵向离散、横向扩展。文中也讨论了快电子平均穿透距离对等离子体密度、温度、Z等参数的依赖。


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