ГЕНЕРАЦИЯ ПЛОСКОЙ СТАЦИОНАРНОЙ УДАРНОЙ ВОЛНЫ ПРИ ПРЕДЕЛЬНО ВЫСОКОЙ ПЕРЕДАЧЕ ДАВЛЕНИЯ ТВЕРДОМУ ВЕЩЕСТВУ ОТ МАЛОПЛОТНОГО ПОГЛОТИТЕЛЯ ИЗЛУЧЕНИЯ ТЕРАВАТТНОГО ЛАЗЕРНОГО ИМПУЛЬСА
- Авторы: Белов И.А.1, Бельков С.А.1, Бондаренко С.В.1, Вергунова Г.А.2, Воронин А.Ю.1, Гаранин С.Г.1, Головкин С.Ю.1, Гуськов С.Ю.2, Демченко Н.Н.2, Деркач В.Н.1, Змитренко Н.В.3, Илюшечкина А.В.1, Кравченко А.Г.1, Кузина А.А.1, Кузьмин И.В.1, Кучугов П.А.2,3, Мюсова А.Е.1, Рогачев В.Г.1, Рукавишников А.Н.1, Соломатина Е.Ю.1, Стародубцев К.В.1, Стародубцев П.В.1, Чугров И.А.1, Шаров О.О.1, Яхин Р.А.2
-
Учреждения:
- Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
- Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук
- Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук
- Выпуск: Том 165, № 4 (2024)
- Страницы: 581-588
- Раздел: Статьи
- URL: https://bakhtiniada.ru/0044-4510/article/view/258992
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044451024040126
- ID: 258992
Цитировать
Аннотация
Экспериментально обоснована генерация в твердом веществе мощной лазерно-индуцированной ударной волны с длительным периодом стационарного распространения плоского фронта при предельно высокой передаче давления твердому веществу от малоплотного поглотителя излучения тераваттного лазерного импульса. Эксперименты выполнены с плоскими мишенями, содержащими слой алюминия различной формы и слой поглотителя лазерного излучения из пористого вещества с плотностью 0.01– 0.025 г/см3. Мишени облучались импульсами излучения второй гармоники Nd-лазера с интенсивностью 1013–5·1013 Вт/см2. Зарегистрировано стационарное распространение плоских ударных волн в алюминиевом слое со скоростью 20–30 км/с в течение времени более 1 нс при близком к предельному увеличении давления от 3–3.5 Мбар в слое поглотителя до 7–10 Мбар в слое алюминия. Результат в значительной степени развивает возможности прецизионного управления пространственно-временной динамикой ударных волн в исследованиях уравнения состояния вещества.
Ключевые слова
Об авторах
И. А. Белов
Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 607188, Саров
С. А. Бельков
Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 607188, Саров
С. В. Бондаренко
Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 607188, Саров
Г. А. Вергунова
Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 119991, Москва
А. Ю. Воронин
Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 607188, Саров
С. Г. Гаранин
Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 607188, Саров
С. Ю. Головкин
Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 607188, Саров
С. Ю. Гуськов
Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 119991, Москва
Н. Н. Демченко
Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 119991, Москва
В. Н. Деркач
Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 607188, Саров
Н. В. Змитренко
Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 125047, Москва
А. В. Илюшечкина
Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 607188, Саров
А. Г. Кравченко
Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 607188, Саров
А. А. Кузина
Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 607188, Саров
И. В. Кузьмин
Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 607188, Саров
П. А. Кучугов
Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук; Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 119991, Москва; 125047, Москва
А. Е. Мюсова
Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 607188, Саров
В. Г. Рогачев
Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 607188, Саров
А. Н. Рукавишников
Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 607188, Саров
Е. Ю. Соломатина
Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 607188, Саров
К. В. Стародубцев
Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 607188, Саров
П. В. Стародубцев
Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 607188, Саров
И. А. Чугров
Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 607188, Саров
О. О. Шаров
Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 607188, Саров
Р. А. Яхин
Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: yakhin.rafael@gmail.com
Россия, 119991, Москва
Список литературы
- Я. Б. Зельдович, Ю. П. Райзер Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений, Физматлит, Москва (2008).
- A. E. Bugrov, I. N. Burdonskii, V. V. Gavrilov et al., Laser and Part. Beams 17, 415 (1999).
- A. Caruso, C. Strangio, S. Yu. Gusk’kov, V. B. Rozanov, Laser and Part. Beams 18, 25 (2000).
- T. Hall, D. Batani, W. Nazarov et al., Laser and Part. Beams 20, 303 (2002).
- Ph. Nicola¨ı, M. Olazabal-Loum´e, S. Fujioka et al., Phys. Plasmas 19, 113105 (2012).
- S. Depierreux, C. Labaune, D. T. Michel et al., Phys. Rev. Lett. 102, 195005 (2009).
- M. Tanabe, H. Nishimura, S. Fujioka et al., Appl. Phys. Lett. 93, 051505 (2008).
- S. Yu. Gus’kov, M. Cipriani, R. De Angelis et al., Plasma Phys. Controll. Fusion 57, 125004 (2015).
- R. De Angelis, F. Consoli, S. Yu. Gus’kov et al., Phys. Plasmas 22, 072701 (2015).
- A. Benuzzi, M. Koenig, J. Krishnan et al., Phys. Plasmas 5, 2827 (1998).
- M. Temporal, S. Atzeni, D. Batani, and M. Koenig, Euro. Phys. J. D 12, 509 (2000).
- D. Batani, A. Balducci, W. Nazarov et al., Phys. Rev. E 63, 046410 (2001).
- J. Limpouch, N. N. Demchenko, S. Yu. Gus’kov et al., Plasma Phys. Controll. Fusion 46, 1831 (2004).
- И. А. Белов, С. А. Бельков, С. В. Бондаренко и др., ЖЭТФ 161, 403 (2022).
- С. А. Бельков, С. Г. Гаранин, В. Г. Рогачев, С. Ю. Гуськов, Мощные лазеры, исследования в области физики высоких плотностей энергии, Сборник тезисов докладов XLVIII Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу (2021).
- S. Yu. Gus’kov, H. Azechi, N. N. Demchenko et al., Plasma Phys. Controll. Fusion 51, 095001 (2009).
- С. Г. Гаранин, А. И. Зарецкий, Р. И. Илькаев и др., КЭ 35, 299 (2005).
- Д. С. Корниенко, А. Г. Кравченко, Д. Н. Литвин и др., ПТЭ 2, 78 (2014).
- С. А. Бельков, Г. В. Долголева, Вопросы атомной науки и техники, сер. Мат. моделирование физ. процессов 1, 59 (1992).
- С. А. Бельков, С. В. Бондаренко, Е. И. Митрофанов, КЭ 30, 963 (2000).
- В. Ф. Тишкин, В. В. Никишин, И. В. Попов, А. П. Фаворский, Матем. моделирование 7, 15 (1995).
- С. Ю. Гуськов, В. Б. Розанов, КЭ 24, 715 (1997).
- S. Yu. Gus’kov, J. Russian Laser Res. 31, 574 (2010).
- M. Cipriani, S. Yu. Gus’kov, R. De Angelis et al., Laser and Part. Beams 36, 121 (2018).
- Yu. V. Afanasiev and S. Yu. Gus’kov, in: Nuclear Fusion by Inertial Confinement. A Comprehensive Treatise, ed. by G. Velarde et al., CRC Press (1992), p. 99.
- J. Lindl, Phys. Plasmas 2, 3933 (1995).
Дополнительные файлы
