2010 Fiscal Year Annual Research Report
レーザー核融合における高速点火用ドライバ粒子の最適化
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22540511
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
坂上 仁志 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 教授 (30254452)
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| Keywords | レーザー核融合 / 高速点火 / 統合シミュレーション / プリプラズマ / 高速電子 |
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| Research Abstract |
高速点火において超高強度レーザー照射で爆縮プラズマ加熱に必要な高速電子を効率よく生成するために,コーン内部のプリプラズマ生成を2次元放射流体計算により評価した.また,コーン入口に薄膜を置いてプレパルスの進入を妨げ,プリプラズマの生成を抑制する手法を提案した.薄膜はプレパルスを吸収してプラズマ化・膨張し,コーン内に非常に密度の低いプラズマとして充満する.プレパルスは,このプラズマ中で吸収されてコーン内壁には到達できず,スケール長の大きなプレプラズマは生成されない.この結果,加熱用レーザーのメインパルスは,非常に長尺な希薄プラズマ中を伝播することになる.そこで,このような加熱用レーザーの伝播が,生成される高速電子のビーム強度およびスペクトルに与える影響を1次元粒子コードにより調べた.そして,この手法の有効性を示した.
更に,プレプラズマが加熱レーザーのポインティングや生成される高速電子の特性に与える影響を評価するとともに,コア加熱効率の向上を目的とした自己磁場および外部印加磁場による高速電子ビームのガイディングについて,その特性を2次元粒子コードおよび2次元フォッカープランクコードコードを用いたシミュレーションにより評価した.
一方,コーン付爆縮においてコーン先端を通過する電子流が爆縮コアに効率的に到達するためには,コーン先端が低Z物質であることが望ましい.そこで,2次元コーン付シェルの爆縮シミュレーションを2次元輻射流体コードにより行い,コーン形状・材質の違いによる爆縮性能への影響を調べた.その結果,低Z物質でも先端を尖らせることにより,コーン破断の遅延が可能であることが明らかになった.
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Research Products
(29 results)
