When a laser light flux ϕ impinges on a solid target a radiation wave propagates which transforms the material into a hot plasma. The structure of the hot parts is known to show an overdense hot stationary deflagration structure followed by a nearly isothermal rarefaction. The temperature T of the hot plasma varies as (ϕ/nec)2/3, nec being the cut-off density. Then the ratio of the energy of the thermonuclear reaction products to the sum of the radiated energy plus the (kinetic + thermal) energy in the plasma is readily calculated for DT as a function of the duration of the interaction. For a 30% efficiency of the energy-conversion cycle, typical figures for a positive energy balance are ϕ = 5 × 1014W/cm2 (T = 108 °K), τ = 10−7 s for Nd glass, and ϕ = 5 × 1012W/cm2 (T = 108°K), τ = 10−5 s for CO2 laser. For both cases, the required laser energy density is a few 107 joules/cm2. In the latter case, a megagauss confining field could be successfully used to maintain a one-dimensional flame-propagation geometry.
レーザー光束φが固体ターゲットに照射されると、放射波が伝播し、その物質を高温プラズマへと変換する。高温部の構造は、過密な高温定常デフラグレーション構造と、それに続くほぼ等温の希薄波からなることが知られている。高温プラズマの温度Tは(φ/nec)2/3として変化し、ここでnecはカットオフ密度である。すると、熱核反応生成物のエネルギーの、プラズマ中の放射エネルギーと(運動+熱)エネルギーの和に対する比は、DTについて相互作用時間の関数として容易に計算できる。エネルギー変換サイクルの効率が30%の場合、正のエネルギー収支に対する典型的な値は、Ndガラスではφ = 5 × 1014W/cm2 (T = 108 °K)、τ = 10−7 sであり、CO2レーザーではφ = 5 × 1012W/cm2 (T = 108°K)、τ = 10−5 sである。どちらの場合も、必要なレーザーエネルギー密度は数107ジュール/cm2である。後者の場合、メガガウスの閉じ込め磁場を用いて、一次元の火炎伝播形状を維持することができる。