Recent advances in hydrodynamics theory and experiments at the Laboratory for Laser Energetics are described. Particular emphasis is laid on improvements in the implosion stability achieved by shaping the ablator adiabat and on the newly developed designs for fast ignition fuel assembly. The results of two-dimensional simulations and a recent set of implosion experiments on OMEGA are presented to verify the role of adiabat shaping on the hydrodynamic stability of direct-drive implosions. Adiabat shaping laser pulses are also used to implode massive capsules on a low adiabat and low implosion velocity in order to assemble high density plasmas for fast ignition. The areal densities measured in implosion experiments of such targets on OMEGA are among the highest ever recorded in a laser-driven compression experiment. Slow low-adiabat implosions of massive wetted-foam DT capsules are used in the simulations to generate the fuel assemblies for different driver energies. Such dense cores are then ignited by a fast electron beam and the resulting thermonuclear yield is used to compute the target gain. It is shown that a 200 kJ UV laser can assemble fuel yielding about 18 MJ of energy when ignited by 15 kJ of 1–2 MeV electrons.
レーザーエネルギー学研究所における流体力学理論と実験の最近の進歩について述べる。特に、アブレータの断熱線を整形することによる爆縮安定性の向上と、高速点火燃料集合体のための新たに設計された方式に焦点を当てる。OMEGAにおける二次元シミュレーションと最近の一連の爆縮実験の結果は、直接駆動爆縮の流体力学安定性に対する断熱線整形の役割を検証するものである。断熱線整形レーザーパルスは、高速点火のための高密度プラズマを集合させるため、低断熱線かつ低爆縮速度で大質量キャプセルを爆縮するのにも用いられる。このようなターゲットの爆縮実験で測定された面密度は、レーザー駆動爆縮実験において記録された中でも最高水準のものである。低断熱線・低速の大質量ウェットフォームDTキャプセルの爆縮は、異なるドライバーエネルギーに対する燃料集合体を生成するシミュレーションに用いられる。その後、このような高密度コアは高速電子ビームによって点火され、その結果生じる熱核出力を用いてターゲット利得が計算される。200 kJのUVレーザーは、15 kJの1–2 MeV電子によって点火された場合、約18 MJのエネルギーを生成する燃料を集合させ得ることが示されている。