第三届全国强激光与粒子束前沿学术研讨会

蔡洪波

报告题目:惯性约束聚变中的应用基础问题

报告内容简介:2022年12月5日,美国国家点火装置(NIF)聚变放能达3.1MJ、激光能量增益约1.5,从工程上实现了聚变点火。激光聚变研究跨出了突破性的一步,证明了激光惯性约束聚变方案的科学可行性。然而,为了更好地服务于向国防安全和聚变能源,激光聚变必须迈向可重复、可预测和高增益之路。这依然是一条困难重重之路,需要从科学上细致研究其中的应用基础问题。流体力学不稳定性是激光聚变研究中非常重要的基础问题,在高能量密度等离子体状态下,它们会导致界面处的离子混合。从NIF实验和神光装置实验来看,内爆压缩过程中非聚变材料与聚变材料的混合是导致内爆性能退化的最主要因素,它会严重影响聚变点火的条件和裕量、聚变燃烧的速率和深度。因此,等离子体状态下的流体力学界面不稳定性演化和离子混合,是当前惯性约束聚变研究中重点关注的应用基础问题。目前,受制于数值模拟手段的局限性,对此问题的研究还非常缺乏。在本报告中,将介绍近年来本团队围绕流体力学界面不稳定性和离子混合研究开展的混合流体PIC物理建模,及其在神光装置实验中的一些应用:(1)混合流体-粒子模拟物理建模及其程序研发,(2)混合流体-PIC物理建模在高能量密度等离子体冲击波和界面不稳定性等问题中的应用;(3)混合流体-PIC物理建模在神光装置内爆实验中的应用。

 报告人简介:蔡洪波,研究员,博导。北京应用物理与计算数学研究所二室激光等离子体相互作用团队负责人,北京大学应用物理与技术研究中心兼职研究员。主要从事激光聚变和高能量密度物理研究,包括激光与等离子体相互作用,ICF黒腔中的动理学效应,流体力学界面不稳定性等,在Nature Physics, Physical Review Letters, Nuclear Fusion等国内外学术刊物上发表论文90余篇。先后主持多项国家重大科技专项项目、国家自然科学基金项目;担任国防基础科研核科学挑战计划“高能量密度科学”领域方向负责人。入选中国工程物理研究院“双百人才工程”,获国防科技工业突出贡献奖(2020年)、于敏数理科学奖(2020年)、主体任务科研特等奖(2019年)、“中国光学十大进展”(2020年,排名2)等奖励。兼任某重大科技专项物理实验技术专家组成员、军科委国防科技创新特区前沿探索专家组助理、中国工程物理研究院星光III和数拍瓦激光装置用户委员会委员、《Matter and Radiation at Extremes》编委、《强激光与粒子束》编委、《计算物理》编委、《物理学报》等四刊青年编委。