The influence of low-mode-driven asymmetry on yield degradation in shaped-pulse indirect-drive implosions has been investigated at the 100 kJ laser facility. In this work, P2- and P4-driven asymmetries were tuned by varying hohlraum gas-fill density and capsule diameter. The measured neutron yield varied from 2.1 × 109 to 7.6 × 109 and the yield measured by a 1D simulation (YOC1D) was increased from 3% to 16%. Meanwhile, considering the temporal P2- and P4-driven asymmetries, the yields measured by 2D simulations (YOC2D) were from 26% to 81% (the YOC2D of the majority of the shots was higher than 50%). Furthermore, both the ion temperature and neutron bang-time showed good agreement between the measurements and the 2D simulations. The simulations demonstrated that the temporal P2- and P4-driven asymmetries can decrease the efficiency of PdV work and increase the energy loss due to electron thermal conduction. In addition, the internal energy of the deuterium (DD) fuel clearly decreased and the neutron yield was degraded by low-mode asymmetry. In a future work, we will enlarge the cylindrical hohlraum diameter or use an I-hohlraum to improve the low-mode-driven symmetry, along with measurement of the hot-spot shape.
低モード駆動非対称性が整形パルス間接駆動爆縮における収量劣化に与える影響が、100 kJレーザー施設において調査された。本研究では、P2およびP4駆動非対称性を、ホールラムガス充填密度とカプセル直径を変化させることによって調整した。測定された中性子収量は2.1×10^9から7.6×10^9まで変化し、1次元シミュレーションによる収量(YOC1D)は3%から16%まで増加した。一方、時間的なP2およびP4駆動非対称性を考慮すると、2次元シミュレーションによる収量(YOC2D)は26%から81%となった(大部分のショットのYOC2Dは50%を超えた)。さらに、イオン温度と中性子バンクタイムの両方において、測定値と2次元シミュレーションの間に良好な一致が見られた。シミュレーションにより、時間的なP2およびP4駆動非対称性がPdV仕事の効率を低下させ、電子熱伝導によるエネルギー損失を増加させ得ることが実証された。さらに、重水素(DD)燃料の内部エネルギーは明確に減少し、中性子収量は低モード非対称性によって劣化した。今後の研究では、低モード駆動対称性を改善するために、円筒形ホールラムの直径を拡大するか、I型ホールラムを使用し、併せてホットスポット形状の測定を行う予定である。