The possibility of achieving super-high compression of a bare drop of thermonuclear fuel using a shaped laser pulse depends sensitively on the electron distribution produced when the laser is absorbed. Particle simulation results indicate that laser energy absorbed near the critical density by parametric decay instabilities produces a long energetic tail of electrons which can be fit by an exponential of the form exp(−l/2 mv2/αkTe) where α is typically about 12 and Te is the temperature of the background electrons. The yield from a given size pellet is sensitive both to the energy in the tail and to the slope of the tail as determined by α. This paper presents calculations of the optimized yield ratio for various α's and for varying fractions, f, in the tail for a target which is a 60 μg sphere of D-T. With an isotropic source of hot electrons produced in the absorption process, for α = 24, the worst case for this target, somewhat better than breakeven is achieved with 100 kilojoules of input energy and 30% of the laser energy in a superthermal tail. With α = 6, about 5 times breakeven is achieved with an input of 150 kJ and all of the laser energy in a superthermal tail. For comparison, when all of the energy is deposited into an inverse bremsstrahlung spectrum, the same target yields 2.2 megajoules with an input of 46 kilojoules.
高出力レーザーパルスを用いた裸のD-T液滴の超高圧縮の可能性は、レーザー吸収時に生成される電子分布に敏感に依存する。粒子シミュレーションの結果は、臨界密度付近でのパラメトリック崩壊不安定性によるレーザーエネルギーの吸収が、exp(−1/2 mv²/αkTₑ) の形の指数関数で近似できる長い電子の高エネルギー尾部を生成することを示している。ここで、αは典型的には約12であり、Tₑは背景電子の温度である。所定のサイズのペレットからの収量は、尾部のエネルギー含有量と、αによって決定される尾部の傾きの両方に敏感である。本論文では、60 μgのD-T球を対象に、様々なαの値と、吸収プロセス中に生成される高エネルギー電子尾部に含まれるエネルギーの割合fに対して、計算された収量を提示する。吸収過程で生成される等方的な高温電子を仮定し、α=24（このターゲットにとっての最悪ケース）の場合、100キロジュールの入力エネルギーとレーザーエネルギーの30%が超熱電子尾部に含まれることで、ブレークイーブンをわずかに上回る収量が達成される。α=6の場合、150キロジュールの入力で、レーザーエネルギーの全てが超熱電子尾部に含まれると、約5倍のブレークイーブンが達成される。比較のために、全エネルギーが逆制動放射スペクトルとして堆積される場合、同じターゲットは46キロジュールの入力で2.2メガジュールを生成する。