Fast ignition (FI) of a deuterium–tritium target compressed to a density of 500 g cm−3 by the energy deposition of two laser-accelerated proton beams is studied by two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) numerical simulations. The first proton beam has an annular radial profile while the second beam is cylindrical. Both beams are characterized by a super-Gaussian profile in radius. A 3D-hydrodynamic study has been performed to identify a way to generate a nearly annular energy deposition by using a discrete number of cylindrical beams. It has been found that the energy deposited by the first proton beam can modify the density and temperature of the plasma before the arrival of the second beam allowing ignition in a zone not directly irradiated by the beams. Thus, differently from the classical FI concept, fuel ignition is not a direct consequence of plasma heating by the particle beam. Indeed, ignition occurs as a result of the synergetic action of the shocks generated by proton energy deposition.
重水素-トリチウム標的を500 g cm⁻³の密度まで圧縮した高速点火（FI）を、2本のレーザー加速陽子ビームのエネルギー堆積によって実現する過程を、2次元（2D）および3次元（3D）数値シミュレーションにより研究した。第1の陽子ビームは環状の動径プロファイルを有し、第2のビームは円筒状である。両ビームはともに、動径方向にスーパーガウス型プロファイルを有する。離散的な複数の円筒状ビームを用いてほぼ環状のエネルギー堆積を生成する方法を特定するため、3D流体力学シミュレーションを実施した。第1の陽子ビームによって堆積されたエネルギーが、第2のビームの到着前にプラズマの密度と温度を変化させ得ることが見出された。これにより、ビームによって直接照射されない領域での点火が可能となる。したがって、古典的なFIの概念とは異なり、燃料の点火は粒子ビームによるプラズマ加熱の直接的な結果ではない。実際、点火は陽子のエネルギー堆積によって生成された衝撃波の相乗効果の結果として生じる。