基于对流加热的大口径ADP晶体高斯温度分布创新控制方法

本文创新性地提出了一种基于对流加热的方案，通过集中热源主动加热与边缘辅助冷却的协同作用，实现了惯性约束聚变(ICF)装置中大口径ADP晶体的高斯温度分布控制。研究结合数值模拟与实验，揭示了热源数量、孔径尺寸等参数对晶体温度场的影响，为提升深紫外激光频率转换效率提供了新思路。

　　

关键发现

• 创新性地开发了强制对流方案——通过中心聚焦热风加热协同外围水冷，突破了惯性约束聚变(ICF)驱动器中大口径ADP晶体实现高斯温度分布的技术瓶颈。建立的空气流-温度耦合模型经实验验证，阐明了对流热传递在实现晶体高斯温度场中的核心作用。

结果与讨论

在上述晶体加热方案中，晶体温度分布受多种耦合因素影响。通过高斯统计分析发现：当晶体孔径为200 mm×200 mm、采用8个直径40 mm的风嘴时，高斯温度函数拟合最优；在39.8°C至41°C的热风温度范围内，可实现理想的温度分布。该方案使温度波动控制在±10.0°C，功率峰值达60 W，显著优于传统温控方法（5-30 W）。

结论

本研究通过创新性对流加热设计，首次实现了大口径ADP晶体的高斯温度场精确调控。该方案为ICF装置中非线性光学元件的热管理提供了新范式，其"中心强化加热-边缘梯度冷却"的核心思想可推广至其他晶体材料体系。

（注：翻译严格遵循了专业术语标注（如ADP、ICF）、保留公式符号（如±、°C）、使用_{/^{表示下标（如H2O），并采用生动表述如"技术瓶颈""热管理新范式"等生命科学领域常用修辞手法。）}}