The symmetry diagnosis of the implosion process can reflect the compression evolution, as well as laser ablation symmetry and hydrodynamic instability, which is a significant research topic for improving implosion performance in inertial confinement fusion (ICF). The wide-angle velocity interferometer system for any reflector (VISAR) has the ability to diagnose three-dimensional implosion compression. However, the preheating phenomenon limits the applicability of wide-angle VISAR. This work developed a radiation hydrodynamics simulation model of wide-angle VISAR preheating to investigate the effect of various parameters on diagnostic system performance. It specifically investigates the impact of ablator layer thickness, shielding thickness, laser energy, and M-band x-ray radiation fractions on the wide-angle VISAR. The results indicate that excessively thin ablator and shielding layers result in the preheating of the ellipsoidal mirror. The increased peak radiation temperature shifts the energy spectrum into the M-band region, causing the ellipsoidal mirror to be preheated and melted, and the wide-angle VISAR to lose its diagnostic capability. Indirect drive implosion experiments were carried out to verify the simulation results. When the peak radiation temperature is 160 eV, with insufficient thickness of the ablator layer and the shielding layer, the shock wave enters the CH layer for 0.50 ns, and the ellipsoidal Al mirror will be completely melted. However, the current wide-angle VISAR can obtain velocity information at lower drive energy. In the future work, it is planned to shield the preheating effects, which will be helpful to promote the application of wide-angle VISAR for 3D symmetry diagnostics under high radiation temperature conditions and ultimately provide an important diagnostic tool for ICF.
爆縮過程の対称性診断は、圧縮の進展、ならびにレーザーアブレーション対称性と流体力学的不安定性を反映することができ、これは慣性核融合(ICF)における爆縮性能向上のための重要な研究テーマである。任意反射面用広角速度干渉計(VISAR)は、3次元爆縮圧縮を診断する能力を有する。しかしながら、予熱現象は広角VISARの適用可能性を制限する。本研究では、様々なパラメータが診断システムの性能に及ぼす影響を調査するために、広角VISAR予熱の放射流体力学シミュレーションモデルを開発した。具体的には、アブレータ層厚、遮蔽層厚、レーザーエネルギー、およびMバンドX線放射割合が広角VISARに及ぼす影響を調査する。結果は、過度に薄いアブレータ層と遮蔽層は、楕円面ミラーの予熱をもたらすことを示す。ピーク放射温度の上昇は、エネルギースペクトルをMバンド領域にシフトさせ、楕円面ミラーが予熱され溶融し、広角VISARがその診断能力を失う原因となる。間接駆動爆縮実験を実施し、シミュレーション結果を検証した。ピーク放射温度が160 eVの場合、アブレータ層と遮蔽層の厚さが不十分であると、衝撃波がCH層に入射してから0.50 nsで、楕円面Alミラーは完全に溶融する。しかしながら、現在の広角VISARは、より低い駆動エネルギーで速度情報を得ることができる。今後の研究では、予熱効果を遮蔽することが計画されており、これは高放射温度条件下での3次元対称性診断への広角VISARの適用を促進し、最終的にICFのための重要な診断ツールを提供するのに役立つであろう。