Поглощение и трансформация лазерной энергии в плазме сферических мишеней на установке "Прогресс" тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.21 ВАК РФ

»..;; : ,ч, ; ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧ1Ш ЦЕНТ?

гд?Л'ГОСУДАРСТОЕЕП{Ь'П ОПТИЧЕСНИП ИНСТИТУТ И?/ЕНИ С. И. ВАВИЛОВА'

»ртациО i

п

На нравах рукописи

КОМАРОВ ВЛАДИМИР МИХАЙЛОВИЧ

ПОГЛОШШЕ И ТРАНСФОРМАЦИЯ ЛАЗЕРНОЙ ЭНЕРГИИ В ПЛАЗМЕ СФЕРИЧЕСКИХ ЮТ1ЕНЕИ НА УСТАНОВИ "ПРОРГЕСС"

(специальность 01.04.21.- лазерная физика)

Автореферат

диссертаций ira соискание ученой стргтзнй кандидата физико-математических наук

Сапкт-ПзтерОург 1391

Работа выполнена в ВНЦ "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова"

Научный руководитель - доктор фиаико-математических наук, старший научный сотрудник

A.Д.Стариков

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук М.Н.ЛиОонсон

" кандидат физико-математических наук

B.В.Александров

Ведущая организация - ВЮШГФ

Защита состоится "¿5"" 199в //— час.

на заседании специализированного совета К 105.01.01. в ВНЦ'"ГОИ им, С.И.Вавилова" (195034. Санкт-Петербург)

С диссертацией можно-ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан и " 199 г.

Учений секретарь специализированного совета

кандидат физико-математических наук И.11.Абрамова

(5) ВНЦ "Государственный-оптический институт им. С.И.Вавилова", 1991

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТ»

АКТУАЛЬНОСТЬ.Теоретические и йкспер"М'М1Тялышэ исследования, шполнешше к началу 80-х г.г.на различных лазоргах установках,покапали иргаодетшальную возмозшость осуществления 'Л0 яри помощи лазерного нагрева сферических мишеней. Били установлены основные качественные закономерности процессов поглощении и сжатии тизней при простой (гауссовой) временной форме лазерного импульса. В то ка время оказалось,что количественное описание энаргопклада и переноса энергии зависит от ксякроишх параметров лазерного излучония л мишени. В настоящее вроглч наиболее актуальной задачей является но-иск таких простронстветшо-времсшшх характеристик лазерного импульса, которые б<: обеспечили при минимальной знерпгл льзера достиже-ниэ экстремальных параметров мимонн, в первую очеродь, максимальной плотности сжатого ДТ-топлива.В процессе решения этой задачи необходимо оптимизировать энергевклад в мишень и управлять распределением энергии мсиду компонентами плазмн путем изменения прсстргистсе-шю-врем>эншя параметров лазерного пзлучошм, таких кок форма импульса, его угловой спектр на мш.лги, {орма и амплитуда преда?пульса, расфокусировка фокуенрурдих объективен» Зто требует создания диагностических средств, позголлющ-л;, с достаточной точность'« измерять как полную поглощешгуи энергию» ток и энергетические и спектральные характеристики заршиеш:их и. нейтральных Частиц лазерной плазмы.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

I.Разработка средств измерения дач исследования и количественного списания процессов поглощения п высокотемпературной лазерной плззгле.

2.Экспериментальное исследование поглощения лазерной эиергдп и механизмов ео перекоса в широком диапазоне изменения энергетических ' параметров греющего импульса и определение оптимальных условий, вклада энергии в мишень па установке "Прогресс" при фиксированных значениях длительности и контраста лазерного импульса, светосиле фокусирующей оптики и параметрах шпени, изменяющихся в сравнительно узких пределах.

3. Исследование влияния сглаживания пространстветюго профиля лазерных пучков регулярными фазовыми пластинами, ашлитуда предимпульса и профилирования временной формы Лазерного импульса на аффект явность нагрева и сжатия газонаполненных стеклянных микросфер.

СТЕПИГЬ НОВИЗНЫ И НАУЧНОЕ ЗНАЧШ1Е РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

1.Предложены, разработанк и ксследовпни плазменные калориштри прямого измерения энергии разлетающейся лазерной плазмы, иыевдиа только один приеишй элемент: в виде диэлектрического зеркало, от-ражамцого лагерное излучение, а такжо ь виде прозрачного для лазерного света стеклянного диска. Экспериментально исследованы фактора, влпямрш па точность измерении энергш плазменного потока : паразитное поглощений лазерного света и процессы, свяоашшо с обратим рассеянием энергия плазменных частиц, распаленном материала поглоти-тителя и вторичной электронной эмиссией.

2.Проведано систематическое экспериментальное исследование поглощения и преобразования энергии при сферическом облучении газонаполненных мш:росфор лазершш излучением с длшюй волны 1,0в мкм и длительностью импульса, грелмшая форма которого близка к гауссову, 0,2 не в диапазоне плотностей потока энергии иамшаеНи «(1-60)*Ю^ Бт/сл,?'. Обнаружено, что при изменении величина расфокусировки излучения относительно центра мишени изменяется и ход зависимости к рфГициэкта поглогцеш.-я лазерного света от плотности потока. Оггреде ■ лен вклг.д резонансного механизма в поглощение и преобразование лазерной энергии в бистрио электроны и ионн. Оценено влияние энергии бистрьх электронов на величину сжатия ьшэни.

3.Экспериментально исследовано влияние амплитуда плавно нарастающего предкмпульса с длительностью много большей длительности основного импульса на поглощение и скатяа стеклянных микросфер.

4.Проведено экспериментальное исследование влияния уииронин углового спектра грешего лазерного импульса фазоиими пластинам» с регулярной распределением фазових сдвигов на сватовом диаметре лазерных пучков (МП) на нагрев и саатие газодаполнегошх стеклянных микросфер. Обнаружено ушиьадиий энергопотерь на генерацию быстрых

.ионов и пойиаение симметрии и величины сжатий газа.'

5.Впервые экспериментально продемонстрирована возможность повышения степени сжатия ('аза при облучении стеклянных никросфер лазерным импульсом с профилированным во времени передним, фронтом в сочетании с использованием ГФП. Показано, что применение профилированного импульса в сочетании с РШ у^еныав-ет потери энергии на генерацию быстрых ионов.

ч' -

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

I.Предложенные и исследованные плазмегашэ калориметры были использованы в сериях «тагов для измзрзнилх поглощенной энергии па установке "Прогресс". Технические характеристики'калориметров позволяют использовать их и на других, в том чиелб, в перспектив*, и более мощных лазерных установках для целей, связанных с измерением энергии плазменного потока, особенно там, где требуется исследовать пространственное распределение оперши разлетающейся плазмы. Разработанные приемники заряженных и нейтральных частиц совместно с развитой методикой определения среднего по потоку ионного заряда использовались в ЛТС-зкспериментах, а также в работах, направленных на создание мощных импульсных источников ионов и па поиск активных сред для коротковолновых лазеров.

2.Экспериментальные результаты исследования поглощения и преобразования энергии быстрых электронов в нагрев оболочки и затраченной на ускорение ионов в малоплотной плазмо использовались для калибровки газодинамической программы "Заря", а также программ "Ос-Еетка" и "Сфера", используемых для моделирования процессов нагрева и сжатия мишеней.

3.Изучение влияния пространственно-временных характеристик лазерного импульса на нагрев и сжатие микросфер позволили определить направления дальнейших исследований на установке "Прогресс" с целью оптимизации характеристик лазерного импульса и условий облу-Ч01П1Я.

»ШШ!ОММ_АВТ0РА. Автором определены пути решения задач исследования, предложены и разработаны методы и средства измерения энергии разлетающейся плазмы и ее составляющих. При непосредственном участии автора проведены экспериментальные исследования, выполнен анализ и дана физическая интерпретация полученных результатов. ЩР0БЩ!Я_РЕЗУЛЬТАТ0В.Основные результаты работы докладывались на 1У Всесоюзном семинаре "Тепловые приемники излучения"(Москва,1984), Всесоюзной конференции по диагностике высокотемпературной плазмы (Алушта, 1986), конференциях по управляемому термоядерному синтезу (Звенигород,1987,1939), Всесоюзном семинаре "Физика быстропротекающих плазменных процессов" (Гродно, 1986).

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ, РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Материалы изложены на 146 страницах, включая 39 эисунков и список литературы из 137 наименований.

СОДЕРЖАНИИ РАБОТЫ

Гл ШЕДПШ обоснована актуальность томи, сформулированы цели исследований, положения к кратко изложено содержание

диссертации.

Глаза I.ДИАГНОСТИКА ОШЗТПВАЛАКСА В ШйСМЯ ПРИ СФЕРИЧЕСКОМ НАГРЕВЕ ОБОЛОЧЕЧ!ПК МЖЕЗПГП

В первом раздело дан обзор угю извчетшх и применяющихся р экспериментах 'методов, к средств измерения поглацешюй энергии и ее со~ стаслящих, оценены их достоинства, недостатки и условия применимости.

Го втором разделе представлены результаты исследования оригинальных. термоэлектрических влазмешшх калориметров (ТПК) .предназначе-п.'шх для измерения энергии разлетающейся лазерной плазмы. Отличительной особенностью ТПК является то, что ом; содержат только один грпемжй олемент. В ТПК первого типа приемный элемент - стеклянный диск, диаметром 30 n».1 л толщиной 0.5 мм,на который нанесено пс-кры-тпе, практически полностью ( г ^ 93,5$ ) отражаздее греюцее мишень лазерное излучение (в данном варианте - излучение с длиной волны 1.0в <-0.01м;--м и 0.53 + 0.01 мкм). Спаи термобатареи равномерно размещен!.' по тыльной стороне диска.' Предусмотрена дополнительная компенсация молей доли лазерного света, прешедшего сквозь приемный олсмовт. В Т1К второго Тит приемный момент - кварцевый диск,, диаметром II мм и толдгаюй 0.5 юл, прозрачный для лазерного света. Термобатарея размещена по периметру диска и защищена от прямого попадания лазерного света. Погрешность измерения плазменной энергии, связанная с паразитным поглощением лазерной анергии, для обоих типов ТПК выражается формулой

б « 7*(Т-г)/К,

где К - отношение измеряемой анергии плазменного потока к лазерной "энергии, попаБИИм на приемный элемент; 7 = 0,2-0,5 для ТПК первого типа и 7 = I для ТПК .второго типа, С помощью оригинального датчика измерены потери энергии ТПК и, таким образом, оценена соответствующая погрешность на переиолучение (рассеяние частиц и квантов, распыление. материала поглотителя). В диапазоне плотностей потока энергии на мишени q = Ю14- Вт/см2 потери энергии ТПК со

стеклянным поглотителем на переизлучение возросли с Ь% до 12%.

Б третьем разделе рассмотрены результаты исследования коллектора ионов, предназначенного для абсолютных измерений 'ионного тока

плазмы и приемника заряхонннх и цоЯтрадьшх чястич. позтюлявдего

производить раздельные изи»рния ионного и ОЛЯКТрОШСГО токов и

анергии нейтральной компоненты (реьтрекоьского излучения и атомов.). Развита методика определения среда.'го но потоку «яргвсиаа кзссы ионов к. их заряду, основанная на ерар.инхкт пгмерв'шой плазменным калориметром и приемником пеСтральпых частиц ралпости эпзргкв с энергией, расчитенней на основании ;:змгреш1я изшюгэ тока приехихкп. Экспериментально показано, что ююрсния опертой рззлечаяяойся плазмы, выполненные с псысцыо ионных ко/лекторов и приемника ачрягек-шх и нейтральных частиц, хорошо согласуется с измерениями, выполненными плазменными калориметрам:',.

Глава 2.П0ГЛ02ШШ2 К ПРШ?А30ВАКК2 ЗШТИИ ВРИ ОШЧПШИ СФОТГОЕСКИХ ?.Г.ПЬТ1-~П ЛАЗБПШ ипшшза с дшюл воли т.со кйм

В первом раздоле дан обзор имеющихся в литературе данных по измерению коэффициента поглся;еш'я, ролл рзгяггшых м-.'хшашмзв в поглощении и переносе энергии внутрь мкиюш: с зирсксм диапазоне плотно-стой потока д =10 - 4*10 Вт/см'". Критчо изложены розмок'ме механизмы ускорения быстрых частиц (электронов и ионов), пг.иведоти основные результаты известных теоретических моделей, ксазодлщкх определить конечные параметры метеной в различных режимах облучения. -

Во втором раздело кротко описана схема и приведены основные параметры б-канальной лазерной установки "Прогресс", на которой были выполнены все эксперименты: номинальная мощность - I ТБт, длительность импульса на полувысоте 0,2 но, длина волны изл>чеши - 1,054 мкм, расходимость -3*10~4рад. Излучение фокусировалось на мотель 3-х линзовым сферическим или однолюгеовш асферичоским обтчгкпшаки с кружком рассеяния 5 или 15 мкм, соответственно и относительным отверстием 1:1.5. Точность наведения яа мшяснь составляла : вдоль фокуса -10 мкм, поперек - 4 мкм. Одновременность прихода импульсов на мшоень обеспечивалась с точностью ± 7 пс. Система формирования позволяла варьировать форму и длительность переднего фронта импульса в пределах 0,2 - 6 не. В экспериментах использовались стекллн-ляшше микросферы диаметром 2»й0 = 80-200 мкм, с толщиной стешш 0,6-1 мкм, заполнешше ДТ-гэзом до давления 4-30 атм.

В третьем разделе представлены результаты исследования коэффициента поглощения А в диапазоне плотностей потока q »10^^- 6«10 Вт/см2 в зависимости от условий фокусировки излучения на мишень,

рассмотрен вопрос о соотношении различных механизмов в поглощении лазерной энергии. Показано, что при ч > 5«1014Вт/ом" зависимость А от расДокусирозки объективов Д= а/Яд имеет максимум при А =2.3-2.8, обусловленный резонансным механизмом поглощения лазерной энергии. Обнаружено хорошее совпадение экспериментальной и расчетной, по коду "Осветка", зависимостей А(Д) с результатами моделировать погло-иенил е ммках газодинамической программы "Заря". Показано, что при 4 ¿2'10-^Вт/см2 и А «2.3-2,8 до 50% поглощенной энергии обусловлено резонансным механизмом. Получены экспериментальные зависимости А^) при разных А:

при а з 2.3 - 2.8, и - (о.б-6)»ю15 вт/см2 а « 0.35 « ^/101<!г1/4

при А ^ 2 и Д > 3.2 и я * (0.1-2)«10Г5 Вт/см2 А ч 0.5 « (С|/Ю14)"1/2

В четвертом разделе приведены результаты исследования составлявших энергобаланса поглсщ;нной анергии (температур тепловых и быстрых электронов, доли энергия в нейтральной компоненте плазмы и в быстрых ионах) в зависимости от расФокускроьки Д и плотности потока анергии на шш:онк я. Показано, что температура быстрых ялектронов и доля энергии в быстрых ионах в зависимости от расфокусировки имеют максимум при той' же Д «2.3-2,8, что и коэффициент поглощения. При отсм'для q * г-Ю^Ет/см2 «40-15% поглощенной энергии затрачивается на'ускорение.ионов, что составляет 80-90$ всей резонансно поглощенной энергии. Получены экспериментальные зависимости доли энергии, уносимой из плазмы- быстрыми ионами, температур тепловых и быстрых электронов от q при оптимальной для резонансного поглощения расфокусировке. Показано, что доля анергии в нейтральной компонента плаз-ми ко превышает 15» поглощенной анергии и уменьшается с ростом плотности потока и расфокуыгровки.

В пятом разделе изложеш результаты исследования скорости схло-гшвашм оболоч!Ш и температуры топлива в-зависимости от анерговкла-да, дана оценка роли быстрых электронов в процессе нагрева и скатия оболочки и топлива. Покасгщо, что скорость охлопывания оболочки и основном определяется удельным энерговкладом е*= е »(1-б|1) ( -доля поглощенной энергии, затраченной на ускорение ионов) в мишень. Увеличение е* не приводит к адекватному росту ионной температуры ДТ-газа: при е* > 0.3 Дж/нг одоленная по нейтронному выходу Т^ оказалась в 2.5 - 3 раза меньше, чем расчетная. Причиной этого являот-

*

сл зарегистрированное перемешивание газа и оболочки, визвашгое неоднородностью осветки мишени. Оценена доля энергии быстрых электронов, рассеиваемая в мишени: «<(2-10%).

В шестом разделе, на основатш проведенных экспериментальных исследовош1Й и сравнения результатов опытов с численными расчетами, представлена полуэширическая модель нагрева и сжатия стеклянных микросфор с ДТ-газом в условиях экспериментов установки "Прогресс".

Начиная с плотностей потока q « 4-Б'Ю^Вт/см2 ход зависимости коэффициента поглощения A(q) сильно зависит от величины расфокуси- . ровки А: при Aq » 2.3-2.3 А вне дашшх А - А => что

связано с эффективным включением при 4 » резонансного механизма поглощения лазерной энергии, для ¡соторого при aq возникают оптимальные условия. При q " 2«Ю1БВт/см® около половш!ы поглощенной энергии обусловлено резонансным механизмом. Резонансное \ поглощение ■ приводит к образованию быстрых электронов, большая часть энерпш которых («< 80-90%) затрачивается генерацию быстрых ионов. Остальная часть I0J) энергии ид-т на нагреб оболочки и топлива. Доля энергии в нейтральней компоненте плазмы не превышает 15Я> поглощенной энергии и уменьшается с ростом плотности Потока q.

Быстрые электроны не оказывают заметного влияния на скорость охлопывания оболочки vc: зависимость vc от удельного энерговклада s* кмее-г вид

vc - е*0'5

при близких аспектних отношениях 60-80. Зарегистрированные (по обс-Курограммам и рентгено-сноктральным измерениям) и расчетные сяатия близки по величине. Снижение сжатия за счет прогрева газа быстрыми электронами не превышает 2-3 раз.

Увеличение энерговклада в мииень не приводит к адекватному росту ионной температуры ДТ-газа Т^: в опытах Т^ $ 0.6 кэВ, а в расчетах Tj i 2 ksB. Наиболее вероятной причшой таких различий является обнаруженное перемешива1Ше оболочки и газа из-за неоднородности осветки мишени, например, вследствие зарегистрированной в некоторых опытах мелкомасштабной самофокусировки излучения в лазерных каналах. Обскурсграммы мишени показывают, что на конечной стадии снотяя оболочка имеет форму кольца,т.е. мишень сжимается как единое целое» а возмущения , развивающиеся из-за мелкомасштабных неоднородностей облучения, проникают в сжатый газ в виде "языков", в основном сникая его температуру.

Глава 3. ВЛИЯНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРЕЮЩЕГО ИМПУЛЬСА НА НАГРЕВ И СЖАТИЕ ГАЗОНАПОЛНЕННЫХ СТЕКЛШПШХ МИКРОСФЕР

В главе 3 дан обзор литературных данных и представлены результаты экспериментального исследования на установке "Прогресс" нагрева и сжатия микросфзр с ДТ-газом при времешюы профилировании греющего импульса, при введении предампульса, а также при сглаживании пространственного профиля лазерных пучков регулярными фазовыми пластинами.

В первом разделе обсуждается роль предампульса в поглощении, переносе энергий и устойчивости сжатия, анализируются требования к однородности облучения мишенй, рассматриваются уже известные метода для повышения однородности, в частности,связанные со снижением пространственно-временной когерентности лазерного излучения, отмечается необходимость экспериментальной проверки теоретических концепций об эффективности временного профилирования лазерного импульса.

Второй раздел посвящен экспериментальному исследованию влияния предампульса с плавно нарастающей амплитудой на уровне Ю-9- 10"^ и длительностью много большей длительности основного на нагрев, величину и устойчивость сжатия стеклянных микросфер. Показано, что с ростом амплитуда предампульса до от основного, уменьшают-

ся коэффициент поглощения (в 1.5-2 раза), температура быстрых электронов, доля энергии, уносимая из плазмы быстрыми ионами ( в 2 - 3 раза) и нейтронный выход, но повышается температура тепловых электронов (на 20-25%) и сжатие газа (в 2-3 раза). Максимальный нейтронный выход в данных опытах составил не более 105 нейтронов за ■ вспышку.

Третий раздел посвящен исследованию особенностей поглощения и трансформации энергии при уширении углового спектра греющего импульса регулярными фазовыми пластинами (ФП), установленными перед фокусирующими объективами. ФП представляла собой фазовую решетку, получешую методом двукратного напыления в вакууме через щелевые маски 1-мкм пленок Б102 на подложку из стекла КО. С помощью ФП каждый пучок разбивался на « 600 квадратных зон 4*4 мм, причем зоны со сдвигом фаз 0 или % были расположены в шахматном порядке. Размер каждого фокусируемого пучка был в 2-3 раза меньше диаметра мишени, поэтому фокусировка осуществлялась за мишень на расстояние 1.5 -3.2 ее радиуса. Потери ФП, вызванные в основном рассеянием в высшие порядки дифракции, не превышали 15 %. Такие ФП подавляют круп-

номасштабные неоднородности осветки (масштаба 20-40 мкм ), но вносят мелкомасштабные (4 -6 мкм). Обнаружено, что в опытах с ФП заметно (при q > Ю1Б Вт/см2 - в 2 раза) снижается температура быстрых электронов и доля энергии, уносимая из плазмы быстрыми . ио-наш, а коэффициент поглощения такой же как и в опытах без ФП при расфокусировках Д ^ 2 • и Л > 3 . фотографирование плазмы ь рентгеновских.лучах показало, что сжатие мишени имеет более симметричный характер, а его неличина примерно в 4 раза выше, чем в опытах без ФП. Так как ФП преобразует казднй из С лазерных пучков в большое число сравнимых с размером мишени плоских пучков, то данная схема облучения в первом приближении (без учета интерферешиш малых пучков и отличия их размеров от размеров мишени) соответствует схеме облучения шшени шесть» пучками с плоским фронтом. Такой подход Сил использован при моделировании введения ФП в расчетах по программе "Зарл", что дало качественное согласие с экспериментом по поглощению, температуре быстрых электронов, величине сжатия и нейтронному выходу.

Четвертый раздел посвящен исследованию нагрева и сжатия стеклянных микросфер лазерным импульсом с профилированным передним фронтом. Выбор параметров импульсов ( длительность, перепад мощности ) проводился иа основе расчетов по програШле "Заря". Используемые импульсы имели одинаковую длительность цо полувысоте 0.2 не,такую же, как и обычные, гауссовы. Мишени радиусом ^=.40-50 мкм' облучались импульсом с длительностью переднего фронта по уровню 0.01 т«0.4 не, а - с 1^=75-80 мкм -т » 0.6 не. Для повышения равНомерюсти осветки в опытах использовались регулярные ФП. В экспериментах исследовались коэффициент поглощения, энергетические потери на ускорение ионов, средняя скорость, величина сжатия и нейтронный выход. Показа-зано, что величина коэффициента поглощения в пределах экспериментальной погрешности заметно не отличалась от полученной в опытах, где использовался обычный гауссов импульс (ГИ) с',ФП. Обнаружено, что средняя скорость сжатия в 1.5-2 раза ниже, чем-в опытах с ГИ.

Впервые продемонстрировано увеличение степени сжатия газа по сравнению с обычным гауссовым импульсом. Показано, что сочетание профилированного импульса и ФП снижает потери энергии на ускорение ионоь и позволяет достичь нейтронного выхода, близкого к расчетному, при больших степенях сжатия, чем в опытах с ГИ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе получены следующие основные результаты:

1.Предложены, разработаны и исследованы плазменные калориметры прямого измерения анергии разлетающейся лазерной плазмы: с приемным элементом в виде диэлектрического зеркала, отражающего лазерное излучение и с приемным элементом в виде прозрачного для лазерного излучения стеклянного диска. Показано, что погрешность, обусловленная поглощением лазерного света, для обоих типов калориметров не превышает 1% энергии измеряемого плазменного потока, а погрешность, связанная с потерями на пероизлучение, возрастает с Ь% до 12% с ростом плотности потока энергии на мишени в диапазоне (1-20(«ГО14 Вт/см2.

2.Предложена Полуэмпирическая модель нагрева и сжатия газонаполненных стеклянных микросфер лазерным излучением с длиной волны 1.06 мкм и длительностью импульса на полувысоте 0.2 не в условиях экспериментов на 6-канальной установке "Прогресс", позволяющая количественно описать в диапазоне плотностей штока лазерной энергии на мишени (0.1- 6)*I0*J Вт/см2 коэффициент поглощения, в том числе соотношение тормозного и резонансного механизмов, долю резонансно поглощенной энергии, затрачиваемую на нагрев оболочки и ускорение ионов, электронную температуру оболочки, долю энергии в нейтральной компоненте, величину и скорость сжатия.

Экспериментально показано, что быстрые электроны образуются в результате резонансного поглощения лазерной энергии. При этом более 80Ж резонансно поглощенной энергии затрачивается на генерацию быстрых ионов.

Проведено сравнение экспериментальных данных с результатами расчетов, выполненных с помощью газодинамической программы "Заря". Удовлетворительное совпадение расчетных и экспериментальных данных наблюдалось по поглощению, ¡электронной температуре, средней скорости и величине сжатия газа. Обнаружено заметное снижение экспериментального нейтронного выхода по сравнению с расчетным, что связано с зарегистрированным перемешиванием вещества оболочки и газа, вызванное неоднородностью осветки мишени. В диапазоне плотностей потока (1-2.2)«10 ^Вт/см^ оценена величина коэффициента ограничения электронной теплопроводности: 0.03-0.15.

3.Экспериментально исследовано влияние на нагрев и сжатие газонаполненных стеклянных оболочек предымлульса с плавно нарастающей амплитудой и длительностью много большей длительности основного лазерного импульса. Установлено, что с ростом амплитуды предымлульса

; Ю-9 до 1СГ6-1(Г4 от основного уменьшаются коэффициент поглсща-ия, температура быстрых электронов, доля энергии, уносимая из шш-mi быстрыми ионами и нейтронный выход, но возрастает температура •ештошх электронов и степень сжатия газа.

4.Проведено исследование влияния уширеш™ углового спектра гро-ячего лазерного импульса регулярными фазовыми пластинами на нагрев I сжатие стеклянных оболочек при гауссовой временной форме лазерно-'0 импульса. Обнаружено, что в опытах с фазовыми пластинами сникае-ся доля энергии, уносимая из плазмы быстрыми ионами и температура ыстрых элоктронсв. Показано, что сжатие имеет более симметричный арактер, а его величина »в 4 раза .выше, чем в опытах без фазовых ластин.

Сравнение экспериментальных данных с числешшми расчетами по рограмме ."Г:нрли, моделировавшими эксперименты с фазовыми Пласпша-и, показало их качественное согласие.

Б.Впервые при облучении -газонап.лнешшх стеклянных микросфер озерным импульсом с профилированным передним Фронтом в сочетании о спользованием регулярных fapcr.ux ;тл?.стин продемонстрировано уввли-ение степени схатия газа по epawie.r.m с обучпцм гауссовым дадпуль-ом. Показано, что примените'профилированного Импульса енштет по-ери энергии на ускорение быстрых Ионов и позволяет достичь нейт-ошюго выхода, близкого к расчетному, при больших степенях скатил.

OCHOBlflJE РЕЗУЛЬТАТ« ЛИСЕРТАЦ1Ш СПУБЛЧКОВАШ В РАБОТАХ:

1.Комаров В.М., Мигель В.М., Мезенов A.B., Пономарева H.R. Тер-ээлсктрические приемники для измерения энергии ионов и рентгоновс-эго излучения лазорней плазмы.- в сб. "Тепловые приемники излуче-ЛЯ", Л., ГОИ, 1984, с.44-46.

2.Комаров В.М., Мигель В.М., Мезенов A.B., Пономарева Н-В. Тер-зэлектрический приемник для_ йзмерешя энергии ионов и рентгеновс-зго излучения лазерной плазмы.- ПТЭ, 1987, » 2, с.210-212.

3.Комаров В.М. Калориметры прямого измерения энергии разлетаются лазерной плазмы - ПТЭ, 1989, * 3, 172-175.

4.Комаров В.М. Приемник для регистрации ионов, электронов и не-гральных частиц лазерной плазмы.-ПТЭ, 1937, Я I, 167-170.

5.Андреев A.A., Комаров B.W., Самсонов А.Г. Исследоввкие харак-фистик быстрых частиц, генерируемых з субнаносекундноЯ лазерной чазмьТезисы докл. Всесошн. семинара "Физика быстропротекаюздах таэмыпшх процессов", Гродно, ГГУ, IS86, сЛ7.

В

6.Барулин Л.Е., Баянов В.И., Бородин В.Г., Танеев A.C., Горохсз A.A., Запысов А.Л., Зуов А.И., Израилец И.М., Комаров В.М., Короленко В.Н..Крюченков В.Б., Лаков В.А., Малшюв В.А., Мигель В.М., Мак

A.A..Никитин Н.В..Подгорнов В.А., Покровский В.Г., Серебряков В.А., Пронин В.А..Соловьев H.A..Стариков А.Д..Чарухчев A.B., Чернов В.Н., •Чертков Л.И., Шэйкин Е.Г. Исследование лазерного обкатил оболочеч-шх мишеней.- кэтф, ISS5. т.83, вш.ВШ), с.1Б76-Г586.

7.Андреев А.А.,Анучйн М.Г., Бородин В.Г., Запысов А.Л., Комаров

B.Н., Крючошсов В.Б., Молинов В.А., Мак A.A., Мигель В.М., Никитин H.B..Подгорнов В.А.., Соловьев H.A., Серебряков В.А., Стариков Л.Д., Чарухчев A.B., Чернов В.Н. Результаты ЛТС-экспериментов на установке "Прогресс" и их интерпретация.- ЖЭТФ. 1989, т.55,вып.2, 528-535.

8.Андреев A.A., Бородин В.Г., Запысов А.Л., Комаров В.М., Мак

A.A., Малиной В.А., Мигель В.М., Никитин Н.В., Подгорнов В.А.,Покровский В.Г., Соловьев H.A., Стариков А.Д., Чарухчев A.B., Чернов

B.Н. Влияние контраста греющего импульса на нагрев и сжатие сферических шкрошдпеней.- Квантовая электроника, 1990, т.17, № 10,

C.834- 840.

Э.Анучин М.Г..Бородин В.Г.,Горохов A.A., Дьяконов Г.П., Запысов А.Л., Израилев И.М., Комаров В.М., Крюченков В.В., Подгорнов В.А., Покровский В.Г., Чарухчев A.B. Сжатие двухслойных мишеной с ДТ- газом и неоном на установке "Прогресс",- Письма в КЭТФ, 1986, т.44, вып.2, с.71-74.

Ю.Андреев А.А.,Горохов A.A., Комаров D.M., Мак A.A., Самсонов А.Г., Стариков А.Д. Исследование равномерности энерговыделения лазерного излучения в плазменной короне сферических мишеней.- Квантовая электроника, 1988, 15, Л 12, с.1582-1588.

11.Андреев A.A., Бородат В.Г., Горохов A.A., Запысов А.Л., Мак

A.A., Комаров В.М., Мигель В.М., Никитин Н.В., Подгорнов В.А., Стариков А.Д., Чарухчев A.B., Чернов В.Н. Фазовые пластины для подавления неустойчивостой в лазерной плазме.- Тезисы докл. Всесоюзн. семинара "Физика быстропротекающих плазменных процессов", Гродно, ГГУ, I98S, с.14.

12.Анучин М.Г..Запысов А.Л., Зуев А.И., Комаров В.М., Крюченков

B.Б..Подгорнов В.А., Покровский В.Г. Ограничение электронной теплопроводности в лазерной плазме в условиях экспериментов на установке "Прогресс".- Квантовая электроника, 1988, т.15, JS 8, с.1615-1618.

13.Бородин В.Г., Комаров В.М.,.Крюченков В.Б., Мак A.A., Мали-нов В.А., Мигель В.М., Мялицин Л.И., Никитин Н.В., Подгорнов В.А.,