AbstractThe Laboratory for Laser Energetics (LLE) experimental program supports the US inertial confinement fusion (ICF) effort by investigating the requirements for attaining ignition using direct drive targets. The primary tool for this research is OMEGA, a 60-beam, 351-nm, Nd:glass laser with an on-target energy capability in excess of 30 kJ. The laser is designed to ultimately achieve an irradiation uniformity of ∼1% on direct-drive capsules with shaped laser pulses (dynamic range>400:1). In addition, OMEGA provides unique capabilities for irradiating indirect-drive targets. This paper reports on a number of recent laser enhancements, including a new design for distributed phase plates (DPPs), two-dimensional smoothing by spectral dispersion (2-D SSD), distributed polarization rotators (DPRs) and laser pulse shaping. A variety of spherical-implosion, planar-target, and indirect-drive experiments attest to the versatility of the OMEGA laser. A key result is the highest thermonuclear yield (1014 neutrons) and yield efficiency (1% of scientific breakeven) ever attained in laser fusion experiments.
抄録 レーザーエネルギー学研究所（LLE）の実験プログラムは、直接駆動ターゲットを用いた点火の達成に必要な条件を調査することにより、米国の慣性閉じ込め核融合（ICF）計画を支援している。この研究の主要なツールはOMEGAであり、60ビーム、351nm、Ndガラスレーザーで、ターゲット上でのエネルギーは30kJを超える。このレーザーは、成形パルス（ダイナミックレンジ>400:1）を用いて、直接駆動カプセル上で約1%の照射均一性を最終的に達成するよう設計されている。さらに、OMEGAは間接駆動ターゲットを照射するための独自の能力も提供する。本論文では、分布型位相板（DPP）の新しい設計、スペクトル分散による2次元平滑化（2-D SSD）、分布型偏光回転子（DPR）、レーザーパルス成形など、最近のレーザー改良の数々について報告する。球面爆縮、平面ターゲット、間接駆動の各実験は、OMEGAレーザーの多用途性を実証している。主要な成果は、レーザー核融合実験においてこれまでに達成された最高の熱核中性子収量（10¹⁴個）と収量効率（科学的ブレークイーブンの1%）である。