赵多 李守先 安建祝2)† 吴勇 吴泽清李琼 王芳 孟广为

1) (北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094)

2) (北京大学应用物理与技术研究中心, 北京 100871)

本文模拟研究了氙气中X 射线加热产生辐射激波的发光特性.辐射激波采用Zinn 模型计算, 并在模型中输入氙气的辐射不透明度和状态方程参数.研究发现, 辐射激波伴随着丰富的光学演化过程, 激波对外辐射强度表现出两个明显的亮度峰值和一个亮度极小值, 辐射光谱也经常偏离黑体辐射光谱.对氙气不同位置光学特性的分析可知, 激波和内部高温区的辐射吸收系数的动态演化导致了辐射激波的发光位置和辐射强度的变化.

1 引 言

辐射激波一般是非常强的激波, 波阵面处介质强压缩导致的辐射效应已经可以影响激波的宏观性质, 需要采用辐射流体力学理论描述这一现象.辐射激波在天体物理和惯性约束聚变中都受到广泛关注.在超新星爆发[1]、天体喷流[2]、吸积盘[3]等活动中, 辐射对激波的能量损失和流体不稳定性的发展有重要影响.在间接驱动惯性约束聚变中, 靶丸受X 射线照射产生的强激波也伴随辐射效应,导致能量的损失和激波结构的改变[4].

近年来, 利用大型激光装置创造的高能量密度条件可以产生高强度的辐射激波[5−7], 开展相关天体物理现象的实验模拟研究[8].实验中一般通过激光辐照固体靶产生高温等离子体, 靶物质压缩或加热实验气体产生辐射激波[9,10].不同靶物质……