A model is developed for numerical simulations of laser absorption in plasmas made of porous materials, with particular interest in low-density foams. Laser absorption is treated on two spatial scales simultaneously. At the microscale, the expansion of a thin solid pore wall is modeled in one dimension and the information obtained is used in the macroscale fluid simulations for the description of the plasma homogenization behind the ionization front. This two-scale laser absorption model is implemented in the arbitrary Lagrangian–Eulerian hydrocode PALE. The numerical simulations of laser penetration into low-density foams compare favorably with published experimental data.
多孔質材料、特に低密度フォームからなるプラズマにおけるレーザー吸収の数値シミュレーションのためのモデルを開発する。レーザー吸収は、空間的に2つのスケールで同時に扱われる。微視的スケールでは、薄い固体の細孔壁の膨張が1次元でモデル化され、得られた情報は、電離波面後方のプラズマの均一化を記述する巨視的スケールの流体シミュレーションに使用される。この2スケールのレーザー吸収モデルは、任意ラグランジュ・オイラー法ハイドロコードPALEに実装される。低密度フォームへのレーザー浸透の数値シミュレーションは、公表されている実験データと良好な一致を示す。