AbstractThe survivability of the debris shields on the National Ignition Facility (NIF) are a key factor for the affordable operation of the facility. The improvements required over Nova debris shields are described. Estimates of debris shield lifetimes in the presence of target emissions with 4–8 J/cm2 laser fluences indicate lifetimes that may contribute unacceptably to operations costs for NIF. We are developing detailed suggested guidance for target and experiment designers for NIF to assist in minimizing the damage to, and therefore the cost of, maintaining NIF debris shields. The guidance suggests a target mass quantity that as particulate on the debris shields (300 mg) may be within current operating budgets. It also suggests the amount of material that should become shrapnel on a shot (10 mg). Finally, it suggests the level of non-volatile residue (NVR) that would threaten the sol–gel coatings on the debris shields (1 μg/cm2). We review the experimentation on the Nova chamber that included measuring quantities of particulate on debris shields by element and capturing shrapnel pieces in aerogel samples mounted in the chamber. We also describe computations of X-ray emissions from a likely NIF target and the associated ablation expected from this X-ray exposure on supporting target hardware. We describe progress in assessing the benefits of a pre-shield and the possible impact on the guidance for target experiments on NIF. Plans for possible experimentation on Omega and other facilities to improve our understanding of target emissions and their impacts are discussed. Our discussion of planned future work provides a forum to invite possible collaboration with the IFE community.
国立点火施設（NIF）におけるデブリシールドの生存性は、施設の経済的運転にとって重要な要素である。Novaからデブリシールドに要求される改良点について説明する。4～8 J/cm²のレーザーフルエンスを伴うターゲット放出物の存在下でのデブリシールドの寿命推定値は、NIFの運転コストに許容できないほど寄与する可能性があることを示している。我々は、NIFのデブリシールドの損傷を最小限に抑え、ひいてはその維持コストを低減するために、ターゲット設計者および実験者向けの詳細なガイダンスを開発中である。このガイダンスは、デブリシールド上への粒子状物質としてのターゲット質量量（300 mg）が現在の運転予算内に収まる可能性があることを示唆している。また、1ショットあたりの破片となるべき材料量（10 mg）も示唆している。さらに、デブリシールド上のゾルゲルコーティングを脅かす不揮発性残留物（NVR）のレベル（1 μg/cm²）も示唆している。我々は、Novaチャンバーでの実験を検討した。これには、元素ごとのデブリシールド上の粒子状物質量の測定や、チャンバー内に設置したエアロゲルサンプルへの破片の捕集が含まれる。また、想定されるNIFターゲットからのX線放出の計算と、それに伴う支持ターゲットハードウェアへのX線曝露によるアブレーションについても説明する。我々は、プリシールドの利点評価における進捗状況と、それがNIFのターゲット実験ガイダンスに与える可能性のある影響について述べる。Omegaおよびその他の施設での実験計画について、ターゲット放出物とその影響の理解を深めるための可能性を議論する。今後の計画作業に関する我々の議論は、IFEコミュニティとの潜在的な協力を呼びかける場を提供するものである。