激光间接驱动惯性约束聚变利用黑腔产生的X射线辐射源,驱动聚变靶丸内爆压缩氘（D）氚（T）燃料,实现中心点火。由于驱动激光器造价高昂,必须通过高温辐射源的烧蚀压和球形聚心收缩内爆,提高点火热斑的压力,以节省实现点火的驱动能量。但目前激光惯性约束聚变领域面临着内爆辐射驱动不对称和流体力学不稳定性两个科学问题的严重挑战。所以这两个问题的研究对于实现间接驱动惯性约束聚变的点火具有重要的物理意义和应用价值。本文采用二维辐射流体力学程序,通过数值模拟研究的方法研究了激光驱动柱形黑腔中辐射源的不对称性与靶丸的耦合规律,以及对靶丸内爆性能的影响;另外还研究了内爆壳层的内表面上扰动的振荡现象,分析其物理机制。该现象是内爆壳层上“气泡对气泡”结构的形成原因之一,而该结构导致内爆壳层局部变薄,发生破裂从而点火失败的风险大为提高。首先,我们采用数值模拟的方法研究了激光驱动柱形黑腔中硬X射线（金M带辐射）的P2不对称性对点火靶丸内爆性能的影响,获得如下结果:（1）首次获得了柱形黑腔中金M带辐射流的不对称性影响ICF靶丸内爆不对称性的物理机制和规律的认识:金M带辐射流的预热效果加强了黑腔中占绝大份额的中低频X射线辐射对靶丸壳层的辐射烧蚀速度,从而提高了壳层加速度。正的P2不对称性扰动可在内爆速度最大时刻造成热斑形状和壳层的负的P2不对称性,以及壳层面密度的正P2不对称性,且都与M带的P2扰动幅度呈线性关系,并在减速阶段通过瑞利-泰勒不稳定性急剧放大。在我们所模拟的点火靶中,5%～9%的M带P2不对称性即可导致点火失败。点火靶设计中必须考虑金M带不对称性的影响。（2）获得了关于P2不对称性导致点火失败的物理机制的新认识:在减速结束时刻,即阻滞时刻,依据M带P2扰动幅度的大小会形成一个“薄饼状”或者“甜甜圈”形状的热斑。此种热斑的表面积要大于等体积的球形热斑。增大的热斑表面积加快了热斑边界处电子热传导所致的热斑能量损失速率。同时P2形状的热斑中形成的涡流加速了热斑中心处的热量向热斑边界的迁移速度,从而提高了热斑边界处的电子温度梯度、加强了热斑边界处的电子热传导。两种机制都会增强热斑的能量损失,且在金M带P2扰动幅度足够大时导致点火失败。（3）发展了通过烧蚀层掺杂抑制M带P2驱动不对称性影响的有效方法:烧蚀层的中高Z掺杂物可以匀滑到达靶丸烧蚀面附近的金M带辐射流的P2不对称幅度,降低其不利影响。通过掺杂更高Z材料,掺更多的材料,或者将掺杂层置于烧蚀层的更大半径处,可以增强掺杂物对金M带辐射流P2不对称性的匀滑效果。其弊端是不可避免地会降低靶丸的内爆速度。中高Z掺杂物可能不会成为降低ICF内爆低阶模不对称扰动的主要手段,但如果结合其它方法,此法可能会在有些情形下发挥作用:即内爆性能处于悬岸位置而内爆速度并非影响性能的关键因素时。其次,我们还研究了柱形黑腔中谱积分总辐射流的P4不对称性对内爆性能的影响,结果如下:（1）发现了不对称辐射源与靶丸耦合过程中的一个新现象,并获得了规律性认识。即:谱积分总辐射流的P4不对称性除了会在内爆壳层中产生P4形变之外,还会引发可观的P2形变。这种P2形变与P4形变的相位一致,并且与辐射源P4不对称性的相位相反;改变辐射源P4不对称性的相位,壳层P2形变的相位也随之改变。经过进一步的数值模拟研究可以确认这是一种真实的物理现象。（2）获得了产生该现象的物理机制的认识:P4不对称的辐射源经靶丸热等离子体冕区向烧蚀面的传输路途中,通过与等离子体的非线性吸收和再发射过程耦合出了 P2不对称流,而壳层P2形变来即源于此P2不对称辐射流。首先,等离子体对辐射的吸收是“非线性”的:不对称流中入流越强的角度等离子体吸收的辐射能越多,导致其电子温度越高,不透明度越低,从而导致进入热波阵面的入流也越多,如此便形成了一个正反馈,因而是非线性的。非线性系统的一个鲜明特点是把小差异放大,因而会增强了不对辐射流的扰动幅度。其次,等离子体再发射足各向同性的,有利于匀滑辐射入流的不对称性。而等离子体中有限的辐射自由程,使再发射的匀滑效果跟扰动波长有关,扰动波长越小则匀滑效果越好。也就是说,对于P4不对称辐射流中的cos4θ项的匀滑效果优于cos2θ项,如此以来P4 不对称辐射流中cos2θ扰动模的系数与cos4θ扰动模的系数之比超出了勒让德多项式P4中两项系数的比值,表现便是径向辐射入流的勒让德展开式中除了 P4分量之外还出现了 P2分量。（3）与球聚心几何中流体的P4扰动通过模耦合产生P2扰动的现象具有物理本质上的不同:P4不对称辐射源在壳层中产生P2形变几乎从不对称性加源的开始时刻——即收缩比依然很小时就与P4形变同步出现,它源于驱动力上出现了与P4扰动同相位的P2扰动,所以壳层的P2形变与P4形变相位相同;而在球聚心几何流体中P4扰动耦合出P2扰动这一现象中,壳层P2形变是在内爆晚期——或者说收缩比较大时才显著出现,其本质是P4扰动模中的cos 2θ扰动成分在内爆晚期增长速率慢于cos 40扰动,所以表现为P2扰动与P4扰动的相位相反。而后者可能源于流体非线性阶段模耦合造成。柱形黑腔中辐射流的P4不对称性耦合出P2不对称性,是等离子体对辐射的吸收再发射过程的必然结果,因而必然受等离子体状态和不透明度参数的影响。这无疑提高了柱形黑腔中辐射不对称性调控的难度。最后,我们考察研究了加速内爆靶丸壳层内表面的扰动的振荡现象,结果表明内表面的振荡频率与表面重力波和压缩波的低频支耦合波的频率吻合较好;而没有烧蚀压推动的壳层在内爆飞行过程其内表面扰动没有明显的振荡现象。这样从正反两方面,我们首次证明了内表面扰动的振荡现象来源于壳层的加速所致表面重力波和烧蚀压所致压缩波的耦合。对振荡机制的深入了解有助于我们通过进一步研究,寻找有效的控制方法,抑制“气泡对气泡”结构的形成或降低其增长幅度。