Integrated fast ignition experiments were performed at ILE, Osaka, and LLE, Rochester, in which a nanosecond driver laser implodes a deuterated plastic shell in front of the tip of a hollow metal cone and an intense ultrashort-pulse laser is injected through the cone to heat the compressed plasma. Based on the initial successful results of fast electron heating of cone-in-shell targets, large-energy short-pulse laser beam lines were constructed and became operational: OMEGA-EP at Rochester and LFEX at Osaka. Neutron enhancement due to heating with a ∼kJ short-pulse laser has been demonstrated in the integrated experiments at Osaka and Rochester. The neutron yields are being analysed by comparing the experimental results with simulations. Details of the fast electron beam transport and the electron energy deposition in the imploded fuel plasma are complicated and further studies are imperative. The hydrodynamics of the implosion was studied including the interaction of the imploded core plasma with the cone tip. Theory and simulation studies are presented on the hydrodynamics of a high-gain target for a fast ignition point design.
統合高速点火実験は、大阪大学レーザーエネルギー学研究センター(ILE)およびロチェスター大学レーザーエネルギー学研究室(LLE)において実施され、そこではナノ秒駆動レーザーが中空コーン先端部の前方で重水素化プラスチックシェルを爆縮し、高強度ウルトラショートパルスレーザーがコーンを通して注入され、圧縮プラズマを加熱する。コーン・イン・シェル標的の高速加熱に関する初期の成功結果に基づき、ロチェスターのOMEGA-EPおよび大阪のLFEXにおいて、大エネルギー短パルスレーザービームラインが建設され、稼働を開始した。大阪およびロチェスターにおける統合実験では、約kJの短パルスレーザーによる加熱に伴う中性子収量の増大が実証された。中性子収量は、実験結果とシミュレーションを比較しながら解析が進められている。爆縮燃料プラズマ中における高速電子ビームの輸送および電子エネルギー付与の詳細は複雑であり、さらなる研究が不可欠である。爆縮コアプラズマとコーン先端部との相互作用を含む爆縮流体力学についても研究が行われた。高速点火ポイント設計における高利得標的の流体力学に関する理論およびシミュレーション研究が提示される。