SGIII激光装置外环光束的激光等离子体不稳定性研究

摘要： 为研究六面体激光驱动间接作用等新型构型（如六柱端口黑腔和三轴圆柱黑腔）中的激光等离子体不稳定性（LPI），这些构型中激光束以大角度注入黑腔，基于SGIII激光装置现有光路配置条件，首次设计并开展了仅外环光束作用的圆柱黑腔LPI实验。实验发现受激布里渊背向散射（SBS）是主导不稳定性，具有高瞬时反射率。在SBS时变光谱中获得了典型特征，该特征在不同相互作用激光强度下保持相似。通过结合基于光线追迹模型的HLIP程序进行流体动力学模拟分析实验数据，研究表明：黑腔壁与填充气体交界区域的金-气体混合效应对SBS具有重要影响，这表明流体动力学模拟中需要建立黑腔壁高Z等离子体与填充气体的混合模型。本文还讨论了SBS的非线性饱和效应及平滑光束技术。通过对离子渗透效应和平滑光束的有效考量，为改进现有光线追迹方法提供了实用途径。