Численное моделирование поглощения лазерного излучения в плазме с учетом резонансного механизма и генерации быстрых электронов для условий зажигания термоядерной мишени
Демченко Н.Н.

Received: November 19, 2019

DOI: 10.31857/S0044451020060115

Рассмотрена модель резонансного поглощения лазерного излучения в плазме с учетом деформации профиля плотности пондеромоторной силой. Рассмотрен механизм линейной трансформации лазерного излучения в плазменные волны при резонансном поглощении. Для описания генерации быстрых электронов плазменными волнами использовалось уравнение квазилинейной диффузии электронной функции распределения в плазменном поле. Получены оценочные формулы для расчета доли энергии, поглощенной за счет резонансного механизма, а также для расчета энергии быстрых электронов. Эти формулы использованы в двумерной гидродинамической программе ATLANT-HE. Проведены расчеты гидродинамики плазмы и поглощения лазерного излучения для условий эксперимента на установке NIF при мощности излучения 30 ТВт и длительности импульса 7.5 нс по основанию. Плазма имела пространственные размеры, которые возникают при облучении сферической мишени, предназначенной для зажигания термоядерной реакции. Расчеты показали, что резонансный механизм поглощения приводит к генерации быстрых электронов с энергией масштаба 40-80 кэВ. Энергия, переносимая быстрыми электронами, составляет величину масштаба % от лазерной энергии. Эти результаты оказались близкими к результатам, полученным в эксперименте.