近期，中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室研究团队在烧蚀瑞利-泰勒不稳定性研究方面取得进展。研究团队通过二维辐射流体力学模拟，得到了烧蚀瑞利-泰勒不稳定性增长率随驱动激光波长的变化，为完善烧蚀瑞利-泰勒不稳定性理论提供了新的依据。相关研究成果以“Effect of laser wavelength on growth of ablative Rayleigh–Taylor instability in inertial confinement fusion”为题，发表于Matter and Radiation at Extremes。

在惯性约束聚变（ICF）中，烧蚀瑞利-泰勒不稳定性（ARTI）的发展是实现点火和获得更高聚变增益的最大障碍，其在线性增长阶段的增长率通常使用改进的Lindl公式计算。然而，以往的研究和工程设计并未考虑激光波长对ARTI增长的影响。此外，ARTI增长理论在激光波长更短时的有效性尚未得到验证。

研究团队使用二维辐射流体力学模拟研究了ICF中激光波长对ARTI增长的影响。研究发现特定波长范围的极紫外激光可以更好地控制ARTI的增长，并且具有更高的能量耦合效率，从而降低聚变点火所需的激光能量并获得更高的聚变能量增益。相比之下，在激光波长较长或较短的情况下，ARTI的增长率都较大。研究还验证了ARTI增长理论在激光波长更短时的有效性，并分析了导致偏差的原因。这项研究有利于更好地理解ICF过程，完善ARTI增长理论，从而为今后的ICF工程设计提供有价值和有意义的参考。

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图1 激光作用时间内ARTI的平均增长率随波长的变化

图2 理论ARTI增长（虚线）与模拟结果的偏差