蔡洪波
- 作品数：31 被引量：48H指数：5
- 供职机构：北京应用物理与计算数学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：理学核科学技术天文地球电子电信更多>>
- 激光惯性约束聚变动理学效应研究进展被引量：7
- 2021年
- 动理学效应的研究是近年来激光惯性约束聚变领域的研究热点,有助于理解实验结果和传统流体模拟之间的偏差。间接驱动黑腔中等离子体的温度、密度跨越多个量级且靶丸组分复杂,在局域的高温低密度区域,粒子的非平衡效应开始变得显著,可能会间接影响内爆性能。对ICF领域动理学效应的概念和部分进展做了简要综述。
- 单连强吴凤娟袁宗强王为武蔡洪波田超张锋张天奎邓志刚张文帅滕建毕碧杨思谦杨冬周维民谷渝秋张保汉张保汉
- 关键词：激光聚变
- 激光驱动强流电子束产生和控制被引量：5
- 2015年
- 在惯性约束聚变(ICF)电子束快点火物理方案中,需要超强拍瓦激光脉冲驱动MeV能量的强流电子束,并沉积数十kJ能量到压缩氘氚芯区。强流电子束的束流品质是影响点火成功的关键因素之一,为深入了解强流电子束产生物理过程,研制成了三维高性能、适应上万CPU核规模的并行粒子模拟程序,并开展了大规模数值模拟研究,探索了强流电子束的产生机制和输运规律。回顾了近几年来快点火研究团队围绕强流电子束产生和控制开展的研究,介绍了导致束流品质差的两大物理原因:预等离子体效应和束流不稳定性磁场的随机散射。针对这两个物理原因,提出了四种提高强流电子束品质的方法:(1)双层金锥靶减弱预等离子体的负面效应;(2)输运丝产生环向磁场准直强流电子束;(3)外加磁场导引强流电子束提高耦合效率;(4)抑制束流不稳定性以降低随机磁场对电子束流的散射。
- 蔡洪波周沧涛贾青吴思忠何民卿曹莉华陈默张华刘杰朱少平贺贤土
- 关键词：惯性约束聚变快点火束流不稳定性
- 间接-直接混合驱动新型点火方式
- 间接-直接混合驱动点火方式是一种耦合间接驱动和直接驱动两种驱动方式的新型惯性约束聚变(ICF)点火方式。该点火方式的提出是为了规避ICF中靶丸内爆过程中遇到的科学、技术障碍，增强ICF点火的健壮性，降低点火风险。
- 范征锋陈默戴振生蔡洪波朱少平张维岩贺贤土
- 关键词：惯性约束聚变增压
- 快点火中相对论电子束能量沉积的动理学研究被引量：2
- 2015年
- 针对相对论快电子束在高密度压缩芯区等离子体中的能量沉积过程开展物理建模、程序研制和数值模拟研究。从等离子体粒子碰撞的基本物理出发,综合考虑了高能电子与背景等离子体之间的短程两体碰撞过程和长程集体效应,建立了相对论Fokker-Planck动理学模型,通过采用球谐展开的方法,推导得到了适于数值求解的方程形式并根据方程特点开展相应的数值算法研究及程序研制并完成了物理考核,对快点火能量沉积的典型物理算例进行了模拟研究,并针对即将在神光Ⅱ升级装置上开展的快点火物理实验进行了初步的物理分析。
- 吴思忠张华周沧涛吴俊峰蔡洪波曹莉华何民卿朱少平贺贤土
- 关键词：快点火
- 球坐标动量空间下相对论Vlasov方程的数值算法被引量：1
- 2017年
- 针对相对论Vlasov方程动量区间跨度大、难以计算的困难,将相对论Vlasov方程在球坐标动量空间中进行数值求解.对相对论Vlasov方程球坐标动量空间构造4阶非分裂守恒型数值格式.数值模拟相对论Landau阻尼问题并与解析理论进行比较,验证数值模型和算法的有效性.对激光等离子体相互作用进行初步模拟分析,表明通过采用球坐标下的动量空间,可在相对较少动量网格情形下,获得与粒子模拟可相互验证的结果.
- 张华张华吴思忠何民卿何民卿蔡洪波曹莉华朱少平
- 关键词：等离子体
- 电子束能量沉积的相对论Fokker-Planck方程的计算方法被引量：3
- 2017年
- 针对相对论电子束在高密度等离子体中的能量沉积过程,建立三维动量空间中快电子能量沉积的相对论Fokker-Planck方程的可计算物理模型,构造数值算法并研制数值模拟程序.通过与解析模型和蒙特卡罗模拟相比较,验证数值方法和程序的可靠性.在二维动量空间的模拟基础上,通过计算能量区间为0.5 MeV^3.5 MeV的快电子在背景密度为300 g·cm^(-3)的氘氚等离子体中的能量沉积过程,发现由于碰撞效应使平均散射角趋近平衡,三维动量空间计算快电子连续射程和穿透深度与二维结果基本一致.
- 张华张华吴思忠何民卿何民卿蔡洪波曹莉华朱少平
- 关键词：电子束
- Weibel不稳定性自生电磁场对探针质子束的偏转作用研究被引量：5
- 2019年
- Weibel不稳定性的自生电磁场对于等离子体能量输运、无碰撞冲击波形成等物理过程具有关键的影响.实验上往往采用质子束照相来诊断其电磁场结构.一般认为,探针质子束的轨迹偏转主要来自于磁场,而自生电场的作用被认为可忽略不计.本文利用三维粒子模拟程序研究了典型参数下的Weibel不稳定性发展过程,并使用径迹追踪法评估了Weibel不稳定性的质子束照相过程中电场和磁场对探针质子束的偏转作用.对比分析发现,引起探针质子束偏转的主要因素并不是磁场,而是过去研究中常被忽略的电场.主要原因为:Weibel不稳定性的自生磁场往往成管状结构,在使用探针质子束对其进行侧向照相时,磁场的作用会被自身中和并抵消.该认识将有助于深入理解Weibel不稳定性质子照相的实验结果.
- 杜报蔡洪波张文帅陈京陈京朱少平
- 神光Ⅱ升级装置锥壳靶间接驱动快点火集成实验被引量：5
- 2015年
- 在神光Ⅱ升级装置上完成了国际上首次间接驱动快点火集成实验。实验采用双台阶脉冲整形激光注入黑腔产生X射线准等熵压缩锥壳靶,实现了高密度压缩,然后采用皮秒超短脉冲激光注入加热燃料。实验中观测到中子产额由皮秒激光注入前的5×103增加到2.2×105,中子产额增益达到44倍,实验证实了皮秒激光具有明显燃料加热效果。该实验为进一步开展快点火热斑形成效率和相关物理研究奠定了基础。
- 谷渝秋张锋单连强毕碧陈家斌魏来李晋宋仔峰刘中杰杨祖华于明海崔波张镱刘红杰刘东晓王为武戴增海杨轶蒙杨雷张发强吴小军杜凯周维民曹磊峰张保汉吴俊峰任国利蔡洪波吴思忠
- 关键词：激光聚变快点火中子产额
- 高密度等离子体中磁场产生和电子准直研究
- 蔡洪波朱少平贺贤土
- 关键词：高密度等离子体
- 受激散射过程理论模型的发展与应用被引量：2
- 2021年
- 在激光间接驱动的惯性约束聚变(ICF)中,高强度激光与低密度等离子体发生相互作用,会激发两种受激散射过程:受激布里渊散射和受激拉曼散射。它们会损失激光能量、破坏辐射场对称性、产生超热电子,从而危害聚变点火过程。因此,理解受激散射的物理过程并找到抑制其发展的有效方法,是ICF研究中重点关注的问题。介绍了中国激光聚变研究团队为研究受激散射过程而发展的多个理论模型,以及这些模型在实验数据分析中的具体应用。这些理论模型与实验研究一起,为提升受激散射过程的物理理解发挥了重要作用。
- 龚韬郝亮李志超刘占军杨冬郑坚刘耀远李三伟蒋小华郭亮李琦潘凯强李欣蔡洪波郑春阳王峰杨家敏江少恩张保汉丁永坤
- 关键词：激光聚变受激布里渊散射受激拉曼散射
