两种性质等离子体相互碰撞和渗透过程的动力学模拟研究

建立能正确描述两团不同性质等离子体在互相碰撞和渗透时的动力学过程的物理模型，改造或编制多维粒子程序和类分子动力学程序。在所完成程序基础上，研究从中等耦合到强耦合等离子体条件下相撞界面和渗透层中冲击波的形成条件，渗透混合区的宽度。研究渗透混合区内快离子的慢化过程，粒子的驰豫平衡尺度，以及粒子间关联特性。给出上述系统特征物理量随两团等离子体的密度比，温度比，以及两团等离子体相撞速度差的变化规律。针对从弱耦合，中等耦合到强耦合性质的不同等离子体体系，研究粒子间碰撞效应和等离子体集体效应对相撞或渗透过程中能量耗散的影响。获得的研究成果可望加深对强耦合体系中动力学耗散机制的认识，并为ICF中更完善宏观流体力学模型的建立提供参考。

针对性质不同的两种等离子体在相互作用过程中的动力学行为开展研究。改造多维粒子程序，编制了类分子动力学程序；认清了两种不同性质等离子体碰撞或穿透过程中界面处冲击波的形成机制和条件，给出激发的电磁场、混合区域宽度等特征量与两种等离子体密度比、温度比、速度差的变化关系，评估了碰撞效应的作用；研究不均匀等离子体中高能粒子产生和稳定传输条件,发现调整入射激光脉冲波形是大尺度、不均匀等离子体中持续稳定产生准单能性质的离子束的可能途径；超强激光的辐射压力加速离子过程中会在作用表面附近形成纵向双层振荡和横向不稳定性，我们提出利用椭圆偏振激光可以抑制这两种不稳定性，给出了产生单能离子束的条件；给出了超短脉冲激光穿透高密度等离子体时的孤立子形成物理机制和图像；给出多组分等离子体中电子声波激发机制和演化特征，以及参量不稳定性SRS、SBS的产生以及耦合竞争条件。部分成果已发表在国内外学术刊物上，其它已投稿或正在撰写。这些问题的研究加深了对等离子体中动力学耗散机制的认识，对完善ICF宏观流体力学建模有参考意义。