Лазерные мишени непрямого облучения

Второй раздел посвящен мишеням лазерного термоядерного синтеза, включая мишени прямого облучения лазерными пучками и мишени непрямого облучения рентгеновским излучением, в которое конвертируется лазерное излучение. Обсуждаются особенности конструкций перспективных мишеней с пониженной чувствительностью к развитию гидродинамических неустойчивостей, проблемы преобразования лазерного излучения в рентгеновское и другие вопросы физики мишеней лазерного термоядерного синтеза. [c.34]

Лазерные рентгеновские мишени непрямого облучения. [c.45]

Рис. 3.9. Зависимости коэффициента усиления от лазерной энергии для простой оболочечной мишени прямого облучения (кривые 1,2,3,4), мишени лазерный парник (ЛП), мишени непрямого облучения (области 5 и 6) и мишени

При непрямом облучении эффективность вклада энергии оказывается существенно ниже. Мишень непрямого сжатия состоит из двух основных элементов внешней полой массивной оболочки-конвертера (цилиндрической [2] или сферической [3] формы), в которой происходит преобразование излучения драйвера в поток рентгеновского излучения, направленный внутрь конвертера, и помещённой внутри неё сферической капсулы, содержащей термоядерное вещество. К факторам, определяющим эффективность вклада энергии, в этом случае добавляется эффективность преобразования энергии драйвера в рентгеновское излучение и эффективность транспортировки и поглощения рентгеновского излучения в термоядерной мишени. Эффективность конверсии лазерного излучения в рентгеновское составляет 0,6-0,8 [2, [c.36]

Итак, эффективность вклада лазерной энергии для схем прямого облучения мишени и прямого зажигания составляет 0,6-0,8, а для непрямого облучения 0,1-0,2. [c.36]

Как и лазерные, тяжелоионные мишени ИТС по принципу своего действия делятся на мишени прямого и непрямого облучения. В одномерных расчётах мишени прямого облучения позволяют достичь существенно более высоких значений коэффициента усиления С, чем непрямые (рентгеновские) мишени, — просто из-за отсутствия дополнитель- [c.53]

Мишень непрямого облучения предназначена для обеспечения очень высокой степени однородности вклада энергии драйвера, что достигается за счет преобразования энергии лазерного излучения или энергии ионных пучков в мягкое рентгеновское излучение. В данном разделе обсуждаются лазерные мишени непрямого облучения. Физика генерации рентгеновского излучения в плазме, образованной при воздействии мощного лазерного излучения на вещество тяжёлых элементов в нормальном состоянии, подробно изучена как теоретически, так и экспериментально. Согласно результатам экспериментов, выполненных в различных лабораториях мира, степень конверсии при воздействии лазерного импульса на плоскую твёрдотельную мишень зависит от интенсивности и длины волны лазерного излучения, вещества мишени и её толщины. [c.45]

Рентгеновские мишени прямого облучения. Перспективное направление повышения энергетической эффективности и упрощения конструкции рентгеновской мишени состоит в использовании для сжатия термоядерной мишени не встречного потока рентгеновского излучения, направленного навстречу лазерному пучку, как это делается в классической схеме мишени непрямого облучения, а проходящего потока рентгеновского излучения. В работе [10] предложен вариант термоядерной мишени для прямого облучения лазерным импульсом, обеспечивающей высокую степень конверсии (до 30-50%) лазерного излучения в проходящий поток мягкого рентгеновского излучения. Основным элементом мишени является внешний сферический слой из малоплотного композиционного вещества с плотностью близкой к критической плотности плазмы. Вещество слоя представляет собой пористую среду лёгких элементов (пористый бериллий, пористые пластики) с распределёнными в ней кластерами тяжёлых элементов (золото, медь). Такой слой одновременно выполняет функции поглотителя лазерного излучения и конвертера лазерного излучения в рентгеновское. [c.47]

Обеспечивая высокую эффективность и надёжность конверсии, способ преобразования лазерного излучения во встречный поток рентгеновского излучения приводит вместе с тем к ряду недостатков непрямой мишени. Эти недостатки обусловлены в основном сложной процедурой облучения мишени. Во-первых, ввод лазерных пучков внутрь мишени приводит к значительным техническим усложнениям системы фокусировки лазерной установки, во-вторых — к значительному каналу потерь энергии, связанных с тем, что необходимость транспортировки лазерных пучков внутри объёма конвертера, вне разлетающейся плазмы термоядерной капсулы, делает невозможным минимизацию размеров конвертера ниже определённого предела. Так в мишени непрямого сжатия, рассчитанной для экспериментов на установке NIF (Ливерморская Национальная лаборатория, США), отношение площадей поверхности термоядерной капсулы и внутренней поверхности конвертера составляет 1 20. Это приводит к тому, что только 20% энергии рентгеновского излучения воздействует на термоядерную капсулу. При ожидаемой степени конверсии 60-80% для нагрева и сжатия рабочей термоядерной мишени будет использоваться только 12-18% лазерной энергии. [c.46]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...