AbstractThe dispersion and control of liquid kinetic energy and momentum are a major issue after the explosion of targets in an inertial fusion energy (IFE) thick-liquid chamber. For HYLIFE-type IFE chambers the desired repetition rate for shots varies from 5 to 10 Hz—a rate much too fast for natural gravity clearing of liquid debris. The impulse load delivered by a single shot generates enough kinetic energy in disrupted liquid material to do significant damage to surrounding solid structures. However, carefully designed jet arrays with regular void spacing can diffuse and dissipate kinetic energy that could damage adjacent structures, and rapidly moving, oscillating jets can dynamically clear the chamber center. A brief theoretical and mathematical background is given for this method of shock abatement, using the current Berkeley jet array experiment as a representative geometry.
慣性核融合エネルギー(IFE)の厚液チャンバーにおいて、標的爆発後の液体の運動エネルギーと運動量の分散および制御は、主要な課題である。HYLIFE型IFEチャンバーでは、要求される繰り返し速度は毎秒5〜10回であり、この速度は液体デブリの自然な重力による除去には速すぎる。単一ショットによって与えられる衝撃荷重は、破壊された液体材料に十分な運動エネルギーを発生させ、周囲の固体構造物に重大な損傷を与える可能性がある。しかしながら、規則的なボイド間隔を有する慎重に設計されたジェットアレイは、隣接する構造物に損傷を与え得る運動エネルギーを拡散・散逸させることができ、また高速で移動する振動ジェットはチャンバー中心部を動的にクリアすることができる。本手法の衝撃緩和に関する理論的・数学的背景を、現在のバークレー・ジェットアレイ実験を代表的な形状として用いて簡潔に示す。