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锥形腔等离子体压缩的磁流体模拟

杨政权 李成 雷奕安

锥形腔等离子体压缩的磁流体模拟

杨政权, 李成, 雷奕安
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  • 锥形腔内爆压缩是一种新的产生高温高压等离子体的方式,在常规压强驱动下可以实现106–109的体积压缩比,温度达到10 eV以上.为了进一步快速压缩升温,并引入磁场约束能量,我们提出了在流体驱动压缩末端使用θ箍缩的办法,以产生更高温度和密度的等离子体.我们采用磁流体模拟,对锥形腔内只有流体驱动、只有θ箍缩和同时有流体驱动和θ箍缩的混合压缩三种压缩方式进行二维数值计算,结果显示混合压缩能够显著改善压缩和能量约束,产生更高温度的等离子体.模拟还分析了不同参数对混合压缩的影响.
      通信作者: 雷奕安, yalei@pku.edu.cn
    [1]

    Lindl J 1995 Phys. Plasmas 2 3933

    [2]

    Lindl J D, Amendt P, Berger R L, Glendinning S G, Glenzer S H, Haan S W, Kauffman R L, Landen O L, Suter L J 2004 Phys. Plasmas 11 339

    [3]

    Turchi P J 2008 IEEE Trans. Plasma Sci. 36 52

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    Degnan J H, Taccetti J M, Cavazos T, et al. 2001 IEEE Trans. Plasma Sci. 29 93

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    Turchi P J, Cooper A L, Ford R D, Jenkins D J, Burton R L 1980 Proceedings of the Second International Conference on Megagauss Magnetic Field Generation and Related Topics New York, USA, p375

    [6]

    Degnan J H, Lehr F M, Beason J D, et al. 1995 Phys. Rev. Lett. 74 98

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    Garanin S F, Mamyshev V I, Yakubov V B 2006 IEEE Trans. Plasma Sci. 34 2273

    [8]

    Li C, Chen J, Lei Y 2016 J. Fusion Energ. 35 776

    [9]

    Li C, Lei Y 2016 J. Fusion Energ. 35 758

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    Reinovsky R E, Chrien R E, Christian J M, et al. 1995 Phys. Rev. Lett. 75 1953

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    Loverich J, Zhou S C D, Beckwith K, Kundrapu M, Loh M, Mahalingam S, Stoltz P 2013 51st AIAA Aerospace Sciences Meeting including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition Grapevine (Dallas/Ft. Worth Region) Texas, 7-10 January, 2013 p1185

    [12]

    Atzeni S 1987 Plasma Phys. Contr. F 29 1535

  • [1]

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    Turchi P J, Cooper A L, Ford R D, Jenkins D J, Burton R L 1980 Proceedings of the Second International Conference on Megagauss Magnetic Field Generation and Related Topics New York, USA, p375

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  • [1] 薛创, 丁宁, 孙顺凯, 肖德龙, 张扬, 黄俊, 宁成, 束小建. 脉冲功率驱动器与Z箍缩负载耦合的全电路数值模拟. 物理学报, 2014, 63(12): 125207. doi: 10.7498/aps.63.125207
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-04-13
  • 修回日期:  2016-08-02
  • 刊出日期:  2016-10-20

锥形腔等离子体压缩的磁流体模拟

  • 1. 北京大学物理学院, 北京 100871
  • 通信作者: 雷奕安, yalei@pku.edu.cn

摘要: 锥形腔内爆压缩是一种新的产生高温高压等离子体的方式,在常规压强驱动下可以实现106–109的体积压缩比,温度达到10 eV以上.为了进一步快速压缩升温,并引入磁场约束能量,我们提出了在流体驱动压缩末端使用θ箍缩的办法,以产生更高温度和密度的等离子体.我们采用磁流体模拟,对锥形腔内只有流体驱动、只有θ箍缩和同时有流体驱动和θ箍缩的混合压缩三种压缩方式进行二维数值计算,结果显示混合压缩能够显著改善压缩和能量约束,产生更高温度的等离子体.模拟还分析了不同参数对混合压缩的影响.

English Abstract

参考文献 (12)

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