We present a scaling law () of fusion neutron yields (Y) for laser pulse energy (E) in laser-cluster fusion experiments. We compare the available neutron yield data from previous deuterium cluster fusion experiments with those calculated using the cylindrical fusion plasma model. The calculated neutron yields are shown as functions of the incident laser pulse energy, average number density, and ion temperature. Although the deuterium–deuterium fusion reactivity is known to increase rapidly with ion temperature, the neutron yield shows a modest increase above ∼10 keV for a given laser pulse energy. We find the scaling exponent β approaching 1.0 as the ion temperature increases from 1 keV to 100 keV. We explain the observed temperature dependence of β by examining the temperature dependence of the beam–beam and beam–target fusion neutron yields separately. Our scaling law differs from previously reported scaling laws from individual experiments, but it shows an excellent agreement with the scaling law determined by the maximum neutron yields of individual experiments.
我々は、レーザークラスター核融合実験において、レーザーパルスエネルギー(E)に対する核融合中性子収量(Y)のスケーリング則（）を提示する。我々は、これまでの重水素クラスター核融合実験から得られた利用可能な中性子収量データを、円筒核融合プラズマモデルを用いて計算されたものと比較する。計算された中性子収量は、入射レーザーパルスエネルギー、平均数密度、イオン温度の関数として示される。重水素–重水素核融合反応率はイオン温度とともに急速に増加することが知られているが、中性子収量は、与えられたレーザーパルスエネルギーに対して約10 keV以上では緩やかな増加を示す。我々は、イオン温度が1 keVから100 keVに増加するにつれて、スケーリング指数βが1.0に近づくことを見出す。我々は、ビーム–ビームおよびビーム–ターゲット核融合中性子収量の温度依存性をそれぞれ調べることにより、観測されたβの温度依存性を説明する。我々のスケーリング則は、個々の実験からこれまでに報告されたスケーリング則とは異なるが、個々の実験の最大中性子収量によって決定されるスケーリング則とは優れた一致を示す。