Increasing the ablation pressure is a path to achieving cryogenic implosion performance on the OMEGA laser that will hydrodynamically scale to ignition on the National Ignition Facility. An increased ablation pressure will allow a more-massive shell (i.e. thicker and more hydrodynamically stable) and a higher adiabat to achieve ignition-relevant velocities (>3.5 × 107 cm s−1), areal densities (>300 mg cm−2) and hot-spot pressures (>100 Gbar). Two approaches have demonstrated increased ablation pressure: (1) a target design is shown that uses a Be ablator to increase the hydrodynamic efficiency, resulting in a ∼10% increase in the ablation pressure, in comparison to a CH ablator; (2) reducing the beam size is shown to recover all of the ablation pressure lost to cross-beam energy transfer (CBET), i.e. the ablation pressure calculated without CBET, but the degraded illumination uniformity reduces the integrated target performance. The hydrodynamic efficiency is measured for the current cryogenic design, multiple ablator material design and CH capsule designs with various beam focal-spot sizes. In each case, an excellent agreement is observed with 1D hydrodynamic simulations that include CBET and nonlocal heat-transport models.
アブレーション圧力を増加させることは、OMEGAレーザーにおいて、国立点火施設での点火へ流体力学的にスケーリング可能な極低温爆縮性能を達成するための経路である。アブレーション圧力の増加により、より質量の大きいシェル（すなわち、より厚く、より流体力学的に安定なシェル）とより高い断熱度が可能となり、点火に関連する速度（>3.5×10^7 cm s⁻¹）、面密度（>300 mg cm⁻²）、およびホットスポット圧力（>100 Gbar）を達成できる。増加したアブレーション圧力が実証された2つのアプローチがある：（1）Beアブレータを使用して流体力学的効率を高め、CHアブレータと比較してアブレーション圧力を約10%増加させるターゲット設計が示されている；（2）ビームサイズを縮小することで、クロスビームエネルギー輸送（CBET）によって失われるアブレーション圧力のすべてを回復できることが示されている。すなわち、CBETなしで計算されたアブレーション圧力であるが、劣化した照射均一性は統合ターゲット性能を低下させる。流体力学的効率は、現在の極低温設計、複数のアブレータ材料設計、および様々なビーム焦点サイズを有するCHキャプセル設計について測定されている。各場合において、CBETおよび非局所熱輸送モデルを含む1次元流体力学的シミュレーションとの優れた一致が観察されている。