武器物理研究是面向国家战略安全的重大需求并牵引了以激光ICF为代表的高能量密度物理研究。高能量密度状态下的流体不稳定性及其导致的混合是影响武器和ICF内爆性能的重要物理因素。与经典的流体不稳定性不同, 高能量密度下的流体不稳定性显著受到界面能量输运的影响, 导致其增长行为与经典流体不稳定性有较大的差别。本工作以瑞利-泰勒不稳定性(RTI)为例, 分别研究了高能量密度条件下界面能量输运导致的烧蚀效应与密度渐变对RTI扰动增长的影响, 获得了非线性阶段RTI的增长规律。根据RTI的气泡竞争理论建立了一个评估内爆加速阶段流体稳定性悬崖的定标关系, 并应用于分析激光直接驱动内爆实验观测到的流体稳定性边界。

张桦森, 北京应用物理与计算数学研究所研究员。主要从事聚变物理和高能量密度物理研究。2012年毕业于北京大学物理学院等离子体专业, 获理学博士学位。2009-2011年赴美国加州大学欧文分校公派留学, 2016-2018年赴美国罗切斯特大学激光能源实验室交流。获2012年"蔡诗东"等离子体物理奖, 2019年九所"五四"优秀青年, 2022年中物院第十八届学术年会科技创新TOP10(排名4)。