【祝贺】雷杨熠同学获评校优异学士学位论文
近日，物理与天文学院DCI团队雷杨熠同学的毕设论文获评2024 届上海交通大学本科毕业生优异学士学位论文(Top 1%)。该荣誉由各院(系)按应届生总人数的1%左右推荐参评，全校共推选55篇优秀论文参选，最终评选出 40 篇论文获评。雷杨熠同学的毕设论文题为《双锥对撞点火方案中瑞利泰勒不稳定性流体模拟研究》，部分工作发表Physics of Plasmas杂志。雷杨熠同学为致远学院和物理与天文学院本科生，指导老师为张杰院士、Rafael Ramis教授和吴福源副研究员，未来将加入上海交通大学DCI团队攻读博士学位。
雷杨熠同学和指导老师张杰院士、
吴福源副研究员合影
激光聚变对于人类的基础科学进步和终极清洁能源研究具有重要意义。瑞利-泰勒不稳定性(Rayleigh-Taylor instability, RTI)是流体界面处的密度梯度与压强梯度方向不一致时发生的流体不稳定现象，常见于生活中的覆杯实验和天体物理中的超新星爆发遗迹。
在激光聚变中心点火方案中， RTI是实现激光聚变皮实点火和高增益聚变的重要挑战。双锥对撞点火方案(double-cone ignition, DCI)是张杰院士提出的新型激光聚变方案，在克服RTI方面有潜在优势。本研究针对DCI方案，基于辐射流体程序MULTI-2D，对滑行阻滞阶段的燃料内界面RTI和内爆加速的烧蚀层外界面RTI进行了初步研究。
针对内界面的研究表明，球形汇聚是燃料内界面RTI平滑的重要机制。DCI方案由于没有中心气体，内界面上的压强梯度和密度梯度方向一致，不满足RTI的增长条件，初始扰动会因为球形汇聚效应被平滑，这为实现高增益的聚变点火奠定了良好基础。针对外界面的RTI模拟研究表明，基于机器学习的激光波形优化可以有效抑制烧蚀层外界面的RTI，优化后的RTI振幅相比于优化前降低35%。针对DCI方案第九轮实验的不稳定性预估表明，DCI方案外界面的RTI对内爆结果影响较小。
双锥对撞点火方案和中心点火方案中的燃料内界面瑞利泰勒不稳定性发展
本研究加深了对RTI发展规律的理解，初步证明了DCI方案在抵抗RTI方面的优势和内在的物理机制，有望给未来的激光聚变实验提供理论参考。
雷杨熠同学在李政道图书馆前合影
论文信息：
Y. Y. Lei, F. Y. Wu, R. Ramis, J. Zhang; Comparison of the evolution of Rayleigh–Taylor instability during the coasting phase of the central ignition and the double-cone ignition schemes. Phys. Plasmas 1 January 2024; 31 (1): 012108.
论文链接（点击“阅读原文”查看）：
https://doi.org/10.1063/5.0171022
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来源：激光等离子体研究所
图文编辑：叶丹
责任编辑：叶丹、朱敏
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