作者:迈克尔·帕迪拉，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室 该图像显示了用于推断密度和温度的光学汤姆逊散射诊断的光谱特征
这个特征是由于激光散射等离子体中的背景密度波动而出现的
荣誉:劳伦斯·利弗莫尔国家实验室 一组科学家对直接驱动的金球实验进行了分析，以测试惯性约束聚变(ICF)和高能密度(HED)建模中使用的热传输模型
发现过度限制热通量导致与测量不一致
然而，使用简化的非局部热传输模型的模拟定量地匹配了从光学汤姆逊散射诊断推断的等离子体条件(电子密度和温度)，并且等离子体条件定性地与局部、无限制的热传输模型一致
此外，激光耦合和辐射功率方面的分歧可能是由于其他物理过程模型的缺陷
这项工作是在2020年美国物理学会等离子体物理分会会议上作为特邀演讲提出的，它出现在《等离子体物理学》的“特别文集:来自美国物理学会等离子体物理分会第62届年会的论文”中
这项工作是劳伦斯·利弗莫尔国家实验室、激光能量学实验室和阿尔伯塔大学合作的产物
该实验是在罗切斯特大学的欧米茄激光设备上进行的
来自LLNL的威尔·法默是该论文的主要设计者和第一作者，乔治·斯威德林是主要的实验主义者和合著者
其他合著者包括来自LLNL的莫迪·罗森、坎迪斯·哈里斯、玛丽莲·施耐德、马克·夏洛克和史蒂文·罗斯，来自阿尔伯塔大学的沃伊切赫·罗斯姆斯和科林·布鲁西马以及达娜·赫
罗切斯特大学的埃奇尔和乔·卡茨
“我们无法匹配测量的未吸收激光和辐射的x光通量，但等离子体条件对这些过程的能量差异不敏感，”法默谈到这项工作时说
“这表明，模型中的缺陷不是由热传输造成的，而是由其他一些物理因素造成的
" 这项研究旨在确定“驱动力不足”的来源，这是惯性约束聚变和HED模型中的一个长期问题，胶囊爆炸时间似乎总是比模拟发生得晚，而且模拟过度预测了腔内的x光通量
此前，有人提出使用限制性热通量模型可以消除部分驱动不足
金球结果不支持这种方法，并表明问题出在别处
解决驾驶缺陷问题是发展ICF和HED实验预测模型的重要一步
农民把在一个黑屋子里的能量平衡比作在烤箱里做蛋糕
“你把蛋糕放进烤箱了，”他说
“你想知道什么时候你必须把它拿出来
为了了解这一点，你需要了解你在烤箱中放入了多少能量，有多少能量被墙壁反射，有多少能量通过传导离开墙壁而损失，这样你对烤箱温度的估计才是正确的
" 法默说，不管出于什么原因，烤箱比我们想象的要凉，而且做蛋糕的时间似乎总是比我们想象的要长，这项工作试图找出为什么烤箱比预期的“泄漏”更多
“我们已经确定，至少对直接驱动的金球来说，热传输
没有人想要松软的蛋糕，”他解释道
法默说，这项工作是实验室库存管理任务的核心，因为它试图开发可应用于整个HED和国际化学联合会社区的预测工具
他说:“我认为，如果我们能够理解驾驶缺陷，它将对实验室许多不同的活跃研究领域产生深远的影响。”
法默说，既然研究小组已经得出结论，问题不在于热量传递，下一步就是研究其他可能的物理机制
首先，他们想通过使用低Z铍球的最佳激光等离子体相互作用代码来检验他们是否能够同时匹配等离子体条件和激光耦合，在低Z铍球中，很少的能量被分配到x光中
然后，研究小组将把学到的东西应用到金球上，看看激光耦合和热传输是否有自洽的故事，任何进一步的差异都可能归因于原子物理过程建模的缺陷
第二，研究小组已经提出了一个做中Z球的建议，在中Z球中，辐射对能量平衡有适度的影响
在那里，研究人员可以测试模拟能量平衡的差异是否是由于对x光不透明性和发射率的原子物理预测造成的
法默说，LLNL已经与罗兹莫斯和他的研究生布鲁塞马建立了强有力的合作，他们在分析这项工作的数据方面发挥了重要作用
到目前为止，这个项目已经出了两个出版物，第三个正在编写中
随着工作的继续，预计会有更多的出版物
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