For the fast ignition of laser fusion, a reliable target design is required for an ignition scale target. This paper shows the first optimized target design for the implosion phase of fast ignition, which is scalable to larger targets. The requirements from the heating process are taken account. In conclusion, a target can be highly compressed using multi-step laser pulse irradiation to a solid spherical target with an inserted gold cone. In an 8 kJ scale implosion, the maximum areal density of deuterium–tritium fuel reaches 0.39 g cm−2 according to 2D simulation results, which is 62% of the case without the cone. Based on the similarity rule, we estimate that the requirement of the implosion laser energy for ignition scale targets (ρRmax =1.0 g cm−2) is 135 kJ.
レーザー核融合の高速点火には、点火スケールのターゲットに対する信頼性の高いターゲット設計が必要である。本論文は、高速点火の爆縮段階に対する最初の最適化ターゲット設計を示すものであり、より大型のターゲットへスケーラブルである。加熱過程からの要件を考慮している。結論として、金コーンを挿入した固体球状ターゲットへの多段階レーザーパルス照射により、ターゲットを高密度まで爆縮させることが可能である。8 kJスケールの爆縮では、2次元シミュレーション結果によると、重水素-トリチウム燃料の最大面密度は0.39 g cm⁻²に達し、これはコーンなしの場合の62%に相当する。相似則に基づき、点火スケールのターゲット（ρRmax = 1.0 g cm⁻²）に必要な爆縮レーザーエネルギーは135 kJであると見積もられる。