AbstractIn many respects, high-energy accelerators are well suited to inertial fusion power production. Accelerators have long life, good reliability, and high pulse repetition rates. They can also have high efficiency. Nevertheless, existing accelerators have not been designed to be fusion drivers and they have not established that they can produce sufficiently intense beams to drive ICF targets. Establishing that properly designed accelerators can produce the required beams, while retaining the other desirable features of existing accelerators, is the principal scientific goal of the heavy ion fusion program. Until recently, we planned to establish the physics of intense ion beams by building a scaled driver known as ILSE. Because of declining support for fusion research in the US it is not now possible to construct ILSE. Other proposed fusion projects have also been cancelled. Because ILSE will not be built, we have restructured the US heavy ion fusion program. The restructured program is based on a large number of small experiments coupled with an expanded effort in numerical simulation. Experiments on ion sources, injection, matching, beam combining, recirculation, and focusing are underway. The goal of the simulation program is to perform accurate end-to-end simulations of the entire accelerator. The experiments and simulations will establish much of the science of high intensity beams. Reducing cost and increasing accelerator efficiency are also important goals of this scientific research. In addition we are developing key technologies that will reduce cost and increase efficiency. Before the program is in a position to build a full-scale fusion driver, it will be necessary to perform accelerator experiments that are larger than the experiments that are currently in progress. We plan to build a new accelerator to do these experiments. This new accelerator will also be designed to perform experiments on those aspects of target physics that are unique to ions.
多くの点で、高エネルギー加速器は慣性核融合発電に適している。加速器は長寿命、高い信頼性、そして高いパルス繰り返し率を有する。また、高い効率も達成できる。それにもかかわらず、既存の加速器は核融合ドライバーとして設計されておらず、ICFターゲットを駆動するのに十分な強度のビームを生成できることは実証されていない。適切に設計された加速器が、既存の加速器の他の望ましい特性を維持しつつ、必要なビームを生成できることを実証することが、重イオン核融合プログラムの主要な科学的目標である。最近まで、我々はILSEとして知られるスケールド・ドライバーを建設することにより、強力なイオンビームの物理を確立することを計画していた。米国における核融合研究への支援の減少により、現在ILSEを建設することは不可能となっている。他の提案された核融合プロジェクトもまた中止されている。ILSEが建設されないため、我々は米国の重イオン核融合プログラムを再編成した。再編成されたプログラムは、数値シミュレーションの拡充と組み合わせた多数の小規模実験に基づいている。イオン源、入射、ビーム整合、ビーム合流、再循環、および集束に関する実験が進行中である。シミュレーションプログラムの目標は、加速器全体の高精度なエンドツーエンドシミュレーションを実行することである。実験とシミュレーションは、高強度ビームの科学の多くを確立するであろう。コスト削減と加速器効率の向上も、この科学研究の重要な目標である。さらに我々は、コストを削減し効率を向上させる主要技術を開発中である。プログラムがフルスケールの核融合ドライバーを建設できる立場になる前に、現在進行中の実験よりも大規模な加速器実験を実施する必要がある。我々はこれらの実験を行うための新しい加速器を建設する計画である。この新しい加速器はまた、イオンに固有のターゲット物理の側面に関する実験を実施するように設計されるであろう。