激光辐照下熔石英表面损伤的原子模拟

作     者：张学阳 陈军 胡望宇 Zhang Xue-Yang;Chen Jun;Hu Wang-Yu

作者机构：湖南工程学院计算科学与电子学院湘潭411104 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088 湖南大学材料科学与工程学院长沙410082 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2023年第72卷第15期

页      面：184-191页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 082701[工学-核能科学与工程] 0827[工学-核科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：计算物理实验室青年基金(批准号:6142A05QN22011) 湖南省自然科学基金(批准号:2023JJ40209)资助的课题 

主　　题：激光辐照损伤 熔石英 分子动力学 

摘      要：熔石英光学元件是惯性约束核聚变点火装置的核心部件,由于该装置严苛的点火条件对高功率激光的需求,熔石英光学元件在强激光下的损伤是制约点火装置运行的关键.因此,研究激光辐照下熔石英的表面损伤对惯性约束核聚变点火装置的研制至关重要.本文采用大规模非平衡分子动力学模拟方法和适用于动态过程的微结构分析技术,研究激光加载下熔石英表面的损伤过程,基于理论研究的高温等离子体火球模型模拟高温熔石英等离子体球对熔石英表面的破坏,通过跟踪局域结构、温度分布和表面形貌状态,分析影响熔石英表面损伤的因素.研究表明,高温熔石英球的尺寸、距表面的距离和温度都对熔石英表面的破坏具有重要的影响.本文可为认识激光辐照下熔石英中复杂的损伤过程提供指导.