Численный анализ экспериментов по генерации ударных волн в алюминии при непрямом (рентгеновском) воздействии на установке "Искра-5"

По численной методике СНД-ЛИРА в секторном приближении выполнено исследование динамики полей излучения (лазерного и рентгеновского) в экспериментах с цилиндрическими боксами-конвертерами (иллюминаторами), проведенных ранее на лазерной установке "Искра-5" (вторая гармоника иодного лазера с λ = 0.66 мкм). В этих экспериментах температура рентгеновского излучения в боксе определялась посредством измерения скорости ударной волны, генерируемой в исследуемом образце, расположенном на торце цилиндрического иллюминатора. В расчетах по программе СНД-ЛИРА проведено сквозное численное моделирование, учитывающее поглощение излучения лазерного драйвера на стенках бокса, генерацию квазитеплового излучения, а также формирование и распространение ударной волны в исследуемом образце. Анализ экспериментов позволяет определить коэффициент ограничения электронной теплопроводности f: при f = 0.03 удается согласовать данные экспериментального скейлинга для температуры рентгеновского излучения в боксе с расчетными данными. Полученные в расчетах скорости ударной волны также согласуются с результатами экспериментов. Так, в эксперименте с шестью лазерными пучками (при введенной в бокс лазерной энергии E_L = 1380 Дж) скорость фронта ударной волны после прохождения через базовый слой алюминия толщиной 50 мкм (определенная по положению лазерной метки) составляла 35±1.6 км/с, а в расчете – 36 км/с. В эксперименте с четырьмя лазерными пучками (при E_L = 850 Дж) скорость ударной волны (измеренная по разности времен прохождения через базовый слой алюминия и дополнительную ступеньку малой толщины из алюминия) была равна 30±3.6 км/с, а в расчете – 30 км/с.