In inertial confinement fusion (ICF), electron thermal transport plays a key role in laser ablation and the subsequent implosion processes, which always exhibits intractable non-local effects. Simple modifications of the local Spitzer–Härm model with either an artificially-assumed constant flux limiter or a purely time-dependent one are applied to explain some experimental data, but fail to simultaneously reproduce the space-time evolution of the whole laser ablation process. Here, by carrying out a series of one-dimensional and two-dimensional radiation hydrodynamic simulations where the space-time-dependent non-local thermal transport model proposed by Schurt, Nicolaï and Busquet (the SNB model) are self-consistently included, we systematically study the non-local effects on the whole laser ablation dynamics including those occurring at the critical surface, the conduction zone and the ablation front. Different from those obtained previously, our results show that due to the non-local heat flow redistribution and redirection, at the critical surface the thermal flux is more inhibited, in the conduction zone the lateral thermal transport is suppressed, and ahead of the ablation front the plasma is preheated. When combined together they eventually result in significant improvement of the laser absorption efficiency, extension of the conduction zone, increase of both the mass ablation rate and shock velocity. Furthermore, the dependence of these laser ablation dynamics on different drive laser intensities is investigated, which provides beneficial enlightenments on potential laser pulse shaping and/or ignition scheme optimization in ICF.
慣性核融合（ICF）において、電子熱輸送はレーザーアブレーションとその後の爆縮過程において重要な役割を果たし、常に扱いにくい非局所効果を示す。人為的に仮定された一定のフラックスリミッタまたは純粋に時間依存のフラックスリミッタのいずれかを用いた局所Spitzer–Härmモデルの単純な修正は、いくつかの実験データを説明するために適用されているが、レーザーアブレーション過程全体の時空間発展を同時に再現することはできない。ここでは、Schurt、NicolaïおよびBusquetによって提案された時空間依存非局所熱輸送モデル（SNBモデル）を自己無撞着に含む一連の一次元および二次元放射流体力学シミュレーションを実行することにより、臨界表面、伝導領域およびアブレーション前面で発生するものを含む、レーザーアブレーション動力学全体に対する非局所効果を系統的に研究する。以前に得られたものとは異なり、我々の結果は、非局所熱流の再分配と方向転換により、臨界表面では熱流束がより抑制され、伝導領域では横方向の熱輸送が抑制され、アブレーション前面の前方ではプラズマが予熱されることを示している。これらが組み合わさると、最終的にレーザー吸収効率の大幅な改善、伝導領域の拡張、質量アブレーション率と衝撃波速度の両方の増加をもたらす。さらに、これらのレーザーアブレーション動力学の異なる駆動レーザー強度への依存性が調査され、ICFにおける潜在的なレーザーパルス整形および/または点火スキーム最適化に有益な示唆を与える。