非対称爆縮における高密度コアプラズマの形成と加熱のダイナミクス

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15360490
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 白神 宏之 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (90183839)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 重森 啓介 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助手 (50335395) ; 中井 光男 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (70201663) ; 兒玉 了祐 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (80211902) ; 長井 圭治 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助手 (30280803) ; 長友 英夫 大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助手 (10283813)
• Keywords: レーザー核融合 / 高速点火 / コーンシェルターゲット / 非対称爆縮 / コアダイナミクス / 超高速X線画像計測 / 核反応粒子 / マルチイメージX線ストリークカメラ

Research Abstract

大阪大学レーザー核融合研究センターで高速点火核融合方式の原理実証を目標として進めているコーンシェルターゲットの爆縮では、コーンの存在により爆縮は必然的にモード1の非対称性を有するため、爆縮過程および形成されるコアプラズマは非対称な構造を持つことになり、コアプラズマ内部に流れが存在するなど、球対称爆縮とは大きく様相を異にする。本研究の目的は、非対称爆縮の形成および加熱のダイナミクスの解明である。本年度は以下の項目について研究開発を行った。特に非対称爆縮に関する日米協力で、米国ロチェスター大学レーザーエネルギー研究所のオメガレーザーを用いた実験を行うことが可能となったので、本来大阪大学の激光XII号レーザーで行う計画であった実験の一部をより高出力のオメガレーザーでの実験に置き換えた。
平成15年度の成果
・X線ストリークカメラを用いた超高速X線画像計測装置MIXS(マルチイメージX線ストリークカメラ)の結像系の製作・改造
・X線フレーミングカメラを用いたX線画像計測装置の結像系の製作・改造
・チタンドープターゲットの開発
・X線反射鏡を用いた結像方式のテスト
・核反応粒子計測のための多チャンネル中性子検出器の立ち上げ
・2次元シミュレーションコードの開発
これらにより、激光XII号およびオメガレーザーにおいてコーンシェルターゲットの爆縮実験をおこない、非対称コアの爆縮ダイナミクスの観測に成功した。また、実験結果を2次元コード結果と比較し、コアからコーン先端への衝撃波およびプラズマ流の動きを明らかにした。

Research Products

• [Publications] 白神 宏之: "画像サンプリングを用いたレーザープラズマの高時間空間分解画像計測"プラズマ・核融合学会誌. 79・4. 347-354 (2004)
• [Publications] Shinsuke Fujioka, Hiroyuki Shiraga, et al.: "First observation of density profile in directly laser-driven polystyrene targets for ablative Rayleigh-Taylor instability research"Physics of Plasmas. 10・12. 4784-4789 (2004)