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Laser compression of matter: optical power and energy requirements

R.E. Kidder1974年被引用 71Nuclear FusionIF 3出版社

The optical power PL required to achieve a given measure of inertial confinement ρR of a laser-compressed DT pellet is found to be approximately proportional to (ρR)2. This result is based on a model of self-regulating pellet ablation by hot electrons of the pellet corona that is relatively insensitive to the details of the pellet ablation process. To achieve values of ρR believed necessary in the application of laser fusion to commercial power production, 3 × 1015 W of optical power is found to be required, implying a total laser output aperture of 30 m2. (The same power requirement would appear to apply to pellet compression by charged-particle beams.) An estimate of the required laser-pulse energy WL, assuming corona-core decoupling to be the controlling limitation, is also given. In the application to commercial power production the required pulse energy is found to range from 70 kJ at 0.265 μm to 3 MJ at 10.6 μm.

日本語訳

レーザー圧縮DTペレットの慣性閉じ込めρRの所定値を達成するために必要な光出力PLは、おおよそ(ρR)2に比例することが見出された。この結果は、ペレットコロナの高温電子による自己制御型アブレーションのモデルに基づいており、ペレットのアブレーションプロセスの詳細には比較的依存しない。レーザー核融合の商業発電への応用において必要とされると考えられるρRの値を達成するには、3×10^15 Wの光出力が必要であることが判明し、これは全レーザー出力開口面積が30 m²であることを示唆する。(同じ出力要件は、荷電粒子ビームによるペレット圧縮にも適用されると思われる。)コロナとコアの分離が支配的な制限要因であると仮定した場合に必要なレーザーパルスエネルギーWLの推定値も示されている。商業発電への応用においては、必要なパルスエネルギーは、波長0.265 μmで70 kJから、波長10.6 μmで3 MJまでの範囲にあることが見出された。

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