2-38 激光与金靶耦合中非局域电子热传导理论

王光裕 常铁强 张兴宏

　　电子热传导在激光与金靶耦合、激光- X光转换中起着关键性的作用。在过去激光与金靶耦合的理论研究中，一般沿用Spitzer- Harm公式(以下简称SH公式)加上限流处理来计算电子热传导。这种计算不能体现电子热传导的非局域特征且限流处理带有人为性。在研究激光与金靶耦合的三温非平衡流体力学程序中引入Luciani等提出的非局域电子热传导唯像公式代替加限流的SH公式计算电子热传导系数K，其表达式为


　　式中qSH=- 16´ 21/2T e5/2/[p 3/2me1/2e4(Z+1)lnΛ](dTe /dx)是SH电子热流；l =aT e2/(4p ne(Z+1)1/2e4lnΛ，a是常系数；Te、ne和Z分别为电子温度、电子密度和平均电离度；lnΛ是库仑对数。

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图1 三倍频激光与金平面靶耦合中，激光吸收效率ha和激光-X光转换效率hX随时间的变化。实线－利用非局域公式计算结果；点划线－利用SH公式计算结果

图2 三倍频激光与金平面靶耦合产生等离子体中，电子温度的空间分布。实线－利用非局域公式计算结果；点划线－利用SH公式计算结果

　　应用非局域电子热传导公式数值模拟三倍频激光与金靶耦合问题，计算结果与利用考虑限流的SH公式计算结果的比较如图1、图2所示。图1比较了激光吸收和激光- X光转换效率随时间的变化，图2比较了电子温度的空间分布。

　　在激光与金靶耦合数值模拟计算中，利用非局域电子热传导公式，计算结果临界面附近电子热流增大，晕区电子温度降低，激光吸收和激光–X光转换效率增大。

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