基于神光-Ⅲ原型裝置的直接驅動靶面均勻照明理論研究.pdf

1、在ICF中心點火模型中，直接驅動模式較間接驅動在內爆增益和激光作用效率等方面均有著突出的優(yōu)勢。對于我國現(xiàn)已建成的神光-Ⅲ原型裝置（TIL，間接驅動設計），在保持其現(xiàn)有打靶光路排布條件下，嘗試采用一系列技術手段，使其兼?zhèn)渲苯域寗拥膶嶒灩δ苁蔷哂兄匾饬x的研究課題。本論文以此為目的，研究通過對光束波面的精密控制來實現(xiàn)直接驅動最為重要的物理需求——球靶表面均勻照明，從而完成該方面探索的第一步。
　　首先，系統(tǒng)介紹并研究了光學位相恢復算法

2、（包括基于Fourier變換的迭代算法、基于搜索極值的尋優(yōu)算法以及將兩種方法結合的雜化算法），繼而在此基礎上，根據實際模擬計算需要，理論驗證了基于基爾霍夫衍射積分進行位相恢復迭代計算的可行性，為入射光波面重構的數(shù)學計算建立了基礎。
　　其次，以TIL狀態(tài)方程實驗直接輻照平面靶為模擬背景，以ICF直接驅動所需的靶面能量沉積均勻度為參數(shù)指標，利用改進的GS算法并通過Hankel坐標變換計算得出滿足均勻照明條件的入射光波面結構以及波面控

3、制元件（DOE）的相位分布，同時對四束激光在該平面靶上的照明均勻性進行計算分析，以此給出平面靶均勻照明的入射光波面構造規(guī)律，另一方面也對本文所改進的波面重構即位相恢復算法進行了驗證。
　　最后，以TIL對球靶進行直接驅動ICF實驗為假想模擬背景，利用前述的位相恢復、坐標變換等數(shù)學工具，對球靶表面均勻照明進行了系統(tǒng)的研究：1）引入球諧模分析理論，討論了TIL參數(shù)條件下靶面均勻性隨相對離焦量的變化關系，確定切聚焦為最佳的打靶方式；2）