基于壓縮感知的間接驅(qū)動(dòng)輻射對(duì)稱性優(yōu)化方法研究.pdf

1、減小靶丸表面輻射驅(qū)動(dòng)對(duì)稱性是激光間接驅(qū)動(dòng)慣性約束聚變實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)受控核聚變的關(guān)鍵任務(wù)。通過(guò)仿真模擬激光間接驅(qū)動(dòng)靶丸內(nèi)爆過(guò)程,優(yōu)化間接驅(qū)動(dòng)輻射對(duì)稱性,可以優(yōu)化設(shè)計(jì)腔靶結(jié)構(gòu),提高實(shí)驗(yàn)成功率。但仿真計(jì)算的效率受制于復(fù)雜的腔靶結(jié)構(gòu)和大量的數(shù)值計(jì)算。本文針對(duì)如何提高間接輻射驅(qū)動(dòng)對(duì)稱性仿真優(yōu)化的效率進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
　　間接驅(qū)動(dòng)輻射對(duì)稱性仿真優(yōu)化以計(jì)算靶丸表面輻射能流驅(qū)動(dòng)對(duì)稱性為基礎(chǔ)。在能量平衡模型的基礎(chǔ)上,計(jì)算靶丸表面輻射能流,然后利用球諧分

2、解計(jì)算靶丸驅(qū)動(dòng)對(duì)稱性。間接驅(qū)動(dòng)輻射對(duì)稱性仿真優(yōu)化是對(duì)不同的腔靶參數(shù),計(jì)算間接驅(qū)動(dòng)輻射對(duì)稱性,得到間接輻射驅(qū)動(dòng)對(duì)稱性響應(yīng)面并找到其最優(yōu)值。隨著腔靶仿真優(yōu)化參數(shù)離散點(diǎn)數(shù)目的增加以及黑腔輻照面和靶丸表面離散網(wǎng)格數(shù)目的增加,仿真計(jì)算量急劇增加,導(dǎo)致了仿真時(shí)間大大增加,嚴(yán)重制約了仿真軟件的實(shí)際應(yīng)用。而常用的響應(yīng)面優(yōu)化方法的仿真優(yōu)化結(jié)果存在不確定性,因此不能有效解決間接驅(qū)動(dòng)輻射對(duì)稱性仿真優(yōu)化問(wèn)題。
　　針對(duì)傳統(tǒng)響應(yīng)面仿真優(yōu)化方法出現(xiàn)的問(wèn)題,本

3、文提出基于壓縮感知的響應(yīng)面重構(gòu)方法。論文圍繞響應(yīng)面重構(gòu)展開(kāi),在響應(yīng)面稀疏表達(dá)的基礎(chǔ)上,通過(guò)非自適應(yīng)采樣得到設(shè)計(jì)點(diǎn)并計(jì)算得到相應(yīng)的響應(yīng)值。然后通過(guò)非線性共軛梯度算法重構(gòu)響應(yīng)面,分析算法的效率、精度和穩(wěn)定性。對(duì)典型的黑腔輻射模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),比較基于壓縮感知的響應(yīng)面仿真優(yōu)化方法和傳統(tǒng)的響應(yīng)面優(yōu)化方法的結(jié)果,驗(yàn)證了基于壓縮感知的響應(yīng)面仿真優(yōu)化方法在間接驅(qū)動(dòng)輻射對(duì)稱性仿真優(yōu)化中的優(yōu)勢(shì)。在保證響應(yīng)面重構(gòu)精度的同時(shí),基于壓縮感知重響應(yīng)面方法的穩(wěn)定性