1 0 0 0 OA 球対称爆縮ターゲットのペタワットレーザー高速加熱
- 著者
- 北川 米喜 千徳 靖彦 田中 和夫 児玉 了祐 西村 博明 中井 光男 乗松 孝好 砂原 淳
- 出版者
- 社団法人 プラズマ・核融合学会
- 雑誌
- プラズマ・核融合学会誌 (ISSN:09187928)
- 巻号頁・発行日
- vol.81, no.5, pp.384-390, 2005 (Released:2005-07-29)
- 参考文献数
- 24
- 被引用文献数
- 1 2
An uniformly imploded deuterated polystyrene (CD) shell target is fast-heated by a Petawatt (PW) laser without cone guide. The best illumination timing is found to be in a narrow region around 80±20 picoseconds from the onset of the stagnation phase, where thermal neutrons are enhanced four to five times by the PW laser of energy less than 10% of the implosion laser. The timing agrees with the timings of enhancement of the X-ray emission from the core and reduction of the Bremsstrahlung radiation from scattered hot electrons. The PW laser, focused to the critical density point, generates the energetic electrons within so narrow angle as 30º, which heats the imploded CD shell, of which the internal energy is 50 J, to enhance thermal neutrons. The increment of the internal energy is 15 J, which seems to agree with the energy reduction of the hot electrons. These results first show that the PW laser directly heats the imploded core without any cone-like laser guide.
1 0 0 0 慣性核融合用ペレットインジェクターの基礎研究
本研究はレーザー核融合炉用燃料ペレットインジェクション装置を開発する上で必要な基礎技術、即ち、ペレットの正確な加速と加速されたペレットの速度、方向を正確にに評価するトレース技術の開発を目的としたものである。将来のレーザー核融合炉では直径6mm、壁厚200μm程度のプラスチック中空球に燃料である重水素、三重水素混合ガスを均一な厚さになるように容器の内面に固化したターゲットを数Hzの周期で投入し、レーザー照射し、核融合反応に導く。投入したレーザーのエネルギーと核融合で生成されたエネルギーの比、ターゲットゲインはレーザーの照射精度に大きく依存し、レーザー集光位置と照射時のターゲット位置とのずれはターゲット直径の1/100、即ち、50μm程度でなければならないと言われている。レーザー核融合炉の半径は5mm、インジェクション速度は300m/s程度と言われているので、これは方向精度において10μrad、速度において0.1μsの精度で測定・制御が必要であることを示している。試作したコイルガン方式のインクジェクション装置を用いた加速実験ではペレットインジェクション速度に対する初期位置の影響を中心に調べ、最適位置から100μmずれても出射速度は10^<-6>程度しか影響しないことが分かった。これはレーザー照射タイミングの調整範囲であるので、初期位置の精度は技術的には問題ないと言える。現時点では摩擦の影響の方がはるかに大きい。Z型に配置された3本の平らなレーザービームと、3個の検出器からなる位置、速度検出システムを考案し、ペレットの通過時間に関しては約10ns、通過位置に関しては0.01mmの精度で測定ができる可能性があることが分かった。このユニットをXY軸に対して各1セット、進行方向のZ軸に対して3セット用いれば、将来のインジェクションシステムに必要な十分な精度と応答速度をもっているといえる。
1 0 0 0 OA 衝撃点火レーザー核融合の概念実証
- 著者
- 疇地 宏 藤岡 慎介 重森 啓介 村上 匡克 長友 英夫 中井 光男 白神 宏之 乗松 孝好 門野 敏彦 藤田 尚徳 長井 圭治 萩行 正憲
- 出版者
- 大阪大学
- 雑誌
- 基盤研究(S)
- 巻号頁・発行日
- 2006
本研究の目的は衝撃点火方式によるレーザー核融合の原理実証を行うものである。この原理を実証するためにはレーザー核融合用の燃料の一部を5g/ cm^3まで圧縮しながら1000km/ sまでの高速に加速できなければならない。第一に、米国海軍研究所のNIKEレーザーを用いて、燃料片を1000km/ sまで加速するという目標を達成した。また圧縮しながら加速するという実験にも成功し、大阪大学激光XII号で0. 5-0. 7g/ cm^3で、370km/ sまでの加速に成功した