The conventional configuration of a radiation driven target for heavy ion fusion is a quasi-cylindricalhohlraum containing a fusion capsule with radiation converters placed at opposite ends of the hohlraum. Ion beams enter each converter from opposite directions and are stopped by the material inside the converters. The first comprehensive two dimensional (2-D) simulationsare presented for this configuration using the radiation hydrodynamics code LASNEX. The fusion capsule inside the hohlraum absorbs 1 MJ of radiation energy and can give a yield of 430 MJ if the illumination symmetry condition and the pulse shape requirements are satisfied. To drive this capsule, the total ion beam energy input into the hohlraum is about 22 MJ, which results in a target gain of only about 20. This yield is substantially lower than the previous estimate of greater than 80. The reason is that the initial length of the converters has to be reasonably long to prevent the hot beam stopping material from leaking into the hohlraum and causing unacceptable implosion asymmetry, without other target modifications. Furthermore, as the beam stopping material inside the converters is being heated, it expands substantially in the axial direction. This stretches the length of the converters, and, consequently, the ratio of opening area to volume of the converters decreases. These factors make it difficult for the radiation to escape from the converters and substantially reduce the efficiency of converting ion beam energy intoradiation. It is concluded that the gain of this type of target is too low for commercial fusion and an alternative hohlraum configuration that can provide higher gain should therefore be sought.
重イオン核融合用の放射駆動ターゲットの従来構成は、ホーラムの両端に配置された放射コンバータを備えた核融合カプセルを含む準円筒形ホーラムである。イオンビームは各コンバータに反対方向から入射し、コンバータ内部の物質によって停止される。この構成に対する最初の包括的な二次元（2-D）シミュレーションが、放射流体力学コードLASNEXを用いて提示される。ホーラム内部の核融合カプセルは1 MJの放射エネルギーを吸収し、照明対称性条件とパルス形状要件が満たされれば430 MJの収量を得ることができる。このカプセルを駆動するには、ホーラムへの全イオンビームエネルギー入力は約22 MJであり、結果としてターゲット利得はわずか約20となる。この収量は、従来の推定値である80超を大幅に下回る。その理由は、他のターゲット改変を行わない場合、高温のビーム停止物質がホーラム内に漏出して許容不能な爆縮非対称性を引き起こすのを防ぐために、コンバータの初期長をかなり長くする必要があるためである。さらに、コンバータ内部のビーム停止物質が加熱されると、軸方向に大幅に膨張する。これによりコンバータの長さが伸び、その結果、コンバータの開口面積対体積比が減少する。これらの要因により、放射がコンバータから逃げることが困難になり、イオンビームエネルギーを放射に変換する効率が大幅に低下する。このタイプのターゲットの利得は商業核融合には低すぎると結論され、したがってより高い利得を提供できる代替ホーラム構成を模索すべきである。