A general zero-dimensional modelling of implosion without thermonuclear reactions is presented, for standard indirectly driven capsules. It is not substantially a new theory, but new demonstrations and improvements of existing models. The model is derived directly from the gas dynamics conservation equations written in integral form for fluid domains with variable mass, in effect the whole non-ablated capsule, the hot spot and the dense shell. The necessary approximations which involve global or mean quantities are justifed theoretically and checked by comparisons with numerical simulations. Two different sets of approximations are developed, one for each of the acceleration and the deceleration phases of the implosion. An improved—in the sense that the time variation of the hohlraum temperature is fully taken into account as it is required for high gain capsules—rocket model is proposed for the acceleration phase. With further approximations, it gives the maximum implosion velocity and the initial capsule mass corresponding to a given final capsule mass, in terms of the initial outer deuterium–tritium radius and the maximum hohlraum temperature. For the deceleration phase, the present model gives an analytical solution for the time decrease in the implosion velocity up to stagnation. Assuming the invariance of PVγ for the different media considered—a property only approximately verified—this model defines the state of these mediums in deceleration and at stagnation, in terms of the mean entropy parameters, the capsule mass, the mean implosion velocity at the end of acceleration and the initial gas mass filling the shell. A simple ODE, which can be easily integrated numerically, is derived for the hot spot mass which depends on the heat conduction wave ablating the fuel from the inside. All the numerical coefficients presently involved in the model can be calculated from the EOS, opacities and heat conduction parameters, except for the value of the supplementary energy transferred to the non-ablated capsule during deceleration which has been taken here, for simplicity, from simulations. Results obtained with this modelling are shown to be in reasonable agreement with numerical simulations for several different capsules.
ここに、学術論文の要約の日本語訳を示します。 熱核反応を伴わない爆縮の一般的な零次元モデリングが、標準的な間接駆動カプセルに対して提示される。これは本質的に新しい理論ではなく、既存モデルの新たな実証と改良である。このモデルは、可変質量を持つ流体領域、すなわち非アブレーションカプセル全体、ホットスポット、および高密度シェルに対して積分形式で書かれた気体力学の保存方程式から直接導出される。大域的または平均的な量を含む必要な近似は、理論的に正当化され、数値シミュレーションとの比較によって検証される。2つの異なる近似セットが展開され、それぞれ爆縮の加速期と減速期に対応する。高利得カプセルに要求されるようにホーラム温度の時間変化が完全に考慮されるという意味で改良されたロケットモデルが、加速期に対して提案される。さらなる近似により、与えられた最終カプセル質量に対応する最大爆縮速度と初期カプセル質量が、初期外側重水素–三重水素半径と最大ホーラム温度の観点から得られる。減速期に対しては、本モデルはスタグネーションに至るまでの爆縮速度の時間減少に対する解析解を与える。考慮される異なる媒質に対するPVγの不変性—近似的にのみ検証される性質—を仮定すると、このモデルはこれらの媒質の減速期およびスタグネーション時の状態を、平均エントロピーパラメータ、カプセル質量、加速期終了時の平均爆縮速度、およびシェルを満たす初期ガス質量の観点から定義する。内側から燃料をアブレーションする熱伝導波に依存するホットスポット質量に対する単純な常微分方程式が導出され、これは容易に数値積分できる。現在モデルに関与するすべての数値係数は、状態方程式、不透明度、および熱伝導パラメータから計算できるが、減速中に非アブレーションカプセルに転送される追加エネルギーの値は例外であり、これは簡便さのためシミュレーションから取得されている。このモデリングで得られた結果は、いくつかの異なるカプセルに対する数値シミュレーションと合理的に一致することが示されている。