基于短壽命介質SBS短脈沖壓縮的研究.pdf

1、高能量的皮秒脈沖主要應用于激光慣性約束核聚變（ICF）的沖擊點火。由于受激布里淵散射（SBS）具有相位共軛、脈寬壓縮、頻移小、轉換效率高和背向散射等特點，因此利用SBS進行脈沖壓縮在近幾十年來受到研究者的廣泛關注。研究表明，介質的聲子壽命對 SBS有很大的影響，是決定其脈沖壓縮特性的一個重要因素。本文基于SBS具有脈沖壓縮特性和百皮秒脈沖在ICF沖擊點火中的應用背景，主要有兩方面的研究內(nèi)容：一是理論研究介質聲子壽命與SBS脈沖壓縮的關系

2、，并尋找新的短壽命介質；二是在相同實驗條件下，通過選用聲子壽命不同的介質進行實驗研究，進而驗證其對脈沖壓縮的影響規(guī)律。
　　本文首先從描述SBS過程的耦合波方程出發(fā)，建立了用于模擬SBS過程的瞬態(tài)模型；并基于這個模型，數(shù)值模擬了緊湊雙池結構中泵浦參數(shù)、結構參數(shù)、介質參數(shù)對Stokes脈沖波形的影響。結果表明上述參數(shù)對SBS脈沖壓縮均存在一定影響，尤其是介質的聲子壽命，短壽命介質的選擇與泵浦、結構參數(shù)的優(yōu)化配置是獲得百皮秒脈沖的重要

3、前提。其次，分析了傳統(tǒng)SBS介質存在吸收系數(shù)高、負載能力低等一系列問題；繼而從全氟化合物的分子結構特征入手，解釋了其低吸收、高負載的原因；根據(jù)介質聲子壽命與運動粘度的關系，找到了HT-135、HT-200、LS-210、FC-40、FC-43、FC-70、FC-5312等一系列聲子壽命小于0.5ns的全氟化合物新介質，并計算了它們的增益系數(shù)和SBS頻移。最后，通過選用聲子壽命不同的三種全氟化合物FC-72、HT-135和FC-40作為S