预热影响柱收缩几何Rayleigh-Taylor不稳定性的特性研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11905205
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A2905.惯性约束等离子体
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The convergent hydrodynamics instability exists in many fields, such as inertial confinement fusion (ICF), astrophysics and so on. In the indirect-driven implosion of ICF, multi-keV X-ray penetrates the ablation layer with low atomic number and causes preheating, resulting in the change of density distribution, Atwood number, acceleration and so on. Preheating leads the evolution of hydrodynamic instability in the cylindrical geometry to be much more complex than that in the plane geometry, because of its coupling with convergence effect by compressibility. The influence of preheating on hydrodynamics instability in the convergent geometry is rarely reported. This project aims to study the physical mechanism of the influence of preheating on the Rayleigh-Taylor (RT) instability in the cylindrical geometry by theoretical analysis and numerical simulation. By innovative preheating control method, the verification experiments of RT instability growth with different preheating are to be carried out in the cylindrical geometry. The results will be of great significance to optimize the ignition targets design in ICF by balancing the inhibition of instability growth and the low entropy compression of fuel, but also provide a new research tool for the supernova revolution and other astrophysical phenomena.
收缩几何流体力学不稳定性广泛存在于激光惯性约束聚变(ICF)、天体物理等诸多领域。在间接驱动ICF内爆过程中,数keV高能X射线易穿透低原子序数的烧蚀层而引起预热,导致密度分布、Atwood数、加速度等发生改变。在柱几何下,预热还将通过物质的可压缩度与几何效应相互耦合,引起比平面几何更加复杂的流体力学不稳定性演化。预热影响收缩几何流体力学不稳定性的特性是目前研究相对欠缺的关键科学问题。本项目拟通过理论和模拟方法,耦合高能量密度物理和流体力学研究,获得预热影响柱几何Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性增长的基本规律和物理机制;拟基于神光系列激光装置创造的高能量密度条件,采用创新预热调控方法开展不同预热程度的柱几何RT不稳定性验证实验。本项目对ICF内爆靶丸优化设计以实现抑制不稳定性增长和燃料低熵增高压缩的平衡具有重要意义,也可为超新星爆发等天体物理现象提供新的研究手段。

结项摘要

预热影响收缩几何流体力学不稳定性的特性研究,对于ICF点火靶实验的优化控制和研究超新星爆发等天体物理现象具有重要意义。本项目基于大型激光装置,在平面几何下验证了峰值辐射温度≤250eV时100μm厚的CHBr(掺Br原子比3%)层可以有效阻挡金黑腔M带X射线对Al样品的预热、使其处于非熔化状态,相应的预热控制措施可服务于ICF和实验室天体物理实验研究中的预热屏蔽设计;在柱收缩几何下,通过在CH泡沫中增加CH柱芯并采用5.2keV和8.0keV两种不同能点的背光照相,较为完整地获取了Al样品内界面减速阶段的RT不稳定性增长数据,本方法已服务于高能量密度收缩几何内界面失稳混合的实验设计;对于柱收缩几何多层物质内爆时,通过MULTI一维辐射流体程序调整金黑腔内的M带份额,研究了不同预热程度下柱收缩几何Atwood数、加速度、密度梯度致稳等的变化,有助于理解多层物质收缩几何流体力学不稳定性增长的物理机制,促进ICF点火靶实验的优化控制和对超新星爆发等天体物理现象的新理解。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
The influence of driven asymmetry on yield degradation in shaped-pulse indirect-drive implosion experiments at the 100 kJ laser facility
100 kJ 激光装置整形脉冲间接驱动内爆实验中驱动不对称性对产量下降的影响
  • DOI:
    10.1088/1741-4326/abbf61
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Nuclear Fusion
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Ji Yan;Hao Shen;Zhong Jing Chen;Hui Cao;Chuan Kui Sun;Zhen Sheng Dai;Jiwei Li;Wei Jiang;Zi Feng Song;Xiao Shi Peng;Xing Zhang;Bo Yu;Yunsong Dong;Tian Xuan Huang;Yun Song Dong;Li-Feng Wang;Shao′En Jiang;Xian-Tu He
  • 通讯作者:
    Xian-Tu He

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其他文献

钛空腔靶高强度keVX射线源的实验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    强激光与粒子束
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    涂绍勇;胡广月;缪文勇;袁永腾;赵斌;郑坚;侯立飞;晏骥;詹夏宇;江少恩;丁永坤
  • 通讯作者:
    丁永坤
激光聚变内爆流体不稳定性基础问题研究进展
  • DOI:
    10.11884/hplpb202133.200173
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    强激光与粒子束
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王立锋;叶文华;陈竹;李永升;丁永坤;赵凯歌;张靖;李志远;杨云鹏;吴俊峰;范征锋;薛创;李纪伟;王帅;杭旭登;缪文勇;袁永腾;涂绍勇;尹传盛;曹柱荣;邓博;杨家敏;江少恩;董佳钦;方智恒;贾果;谢志勇;黄秀光;傅思祖;郭宏宇;李英骏;程涛;高振;方丽丽;王保山;王英华;曾维新;卢艳;旷圆圆;赵振朝;陈伟;戴振生;谷建法;葛峰峻;康洞国;张桦森;乔秀梅;李蒙;刘长礼;申昊;许琰;高耀明;刘元元;胡晓燕;徐小文;郑无敌;邹士阳;王敏;朱少平;张维岩;贺贤土
  • 通讯作者:
    贺贤土
平面几何条件下双介质界面Rayleigh-Taylor不稳定性实验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    高能量密度科学技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    袁永腾;涂绍勇;尹传盛;曹柱荣;邓博;董云松;侯立飞;詹夏宇;蒲昱东;缪文勇
  • 通讯作者:
    缪文勇

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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