《Z箍縮電漿X光輻射能譜的數值模擬研究》是依託電子科技大學,由祖小濤擔任醒目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：Z箍縮電漿X光輻射能譜的數值模擬研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：祖小濤
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
X光譜學方法是Z箍縮高溫稠密電漿診斷中的關鍵技術，該診斷方法具有很高的精確度，而且不會對電漿內部狀態產生干擾。目前，限制X光譜學方法在Z-pinch電漿診斷上套用的主要困難，一方面在於構造多電子原子的細緻原子模型和非局域熱動平衡電漿速率方程的求解，另一方面是磁流體力學模型、原子模型和輻射輸運模型聯合求解在數值模擬上難度大。本課題擬通過對Z箍縮電漿內爆和輻射過程的物理建模與仿真研究，通過對高剝離態原子結構、電漿離化平衡狀態、電漿X光譜輻射、輸運以及與電漿相互作用等內容的研究，建立電漿X光譜輻射特徵參量與電漿電子溫度、電子密度、電離化程度、電子能級布居等狀態參數之間的函式關係，利用實驗測量光譜推斷電漿電子、離子和光子溫度等重要信息，為正確認識Z箍縮電漿狀態提供有用的工具。
結題摘要
通過對Z箍縮電漿內爆和輻射過程的物理建模與仿真研究，針對性地分析電漿內爆及與輻射相互作用的物理現象，利用實驗數據擬合電漿電子、離子和光子溫度等重要信息，為正確認識Z箍縮電漿狀態提供有用工具與合理結果。具體研究內容如下： 1．建立基於細緻能級模型的非局域平衡（NLTE）電漿速率方程，計算電漿輻射的發射和吸收等相關係數；考慮電漿吸收效應，對輻射與電漿相互作用而引起的耦合輸運過程進行仿真，計算光子場、電漿溫度、密度的時空分布等特徵參量。結合Z箍縮實驗結果，分析吸收效應對電漿參數診斷的影響。 2．對鎢絲陣Z箍縮電漿內爆建立了半經驗的合理簡化模型，研究了鎢電漿X譜線的展寬效應，特別是Stark展寬與電漿電子溫度和密度的關係，並與離子體速率方程和光子輸運方程耦合，研究鎢電漿內爆能量轉化、X光輻射能譜特徵等；套用實驗診斷結果，分析鎢電漿密度、溫度等重要信息。
