Theoretical and numerical studies on stimulated Raman scattering (SRS) and two-plasmon decay (TPD) with parameters ranging from a direct-drive scheme to shock ignition are presented. A transition from the TPD-dominant regime, through TPD with strong pump depletion, to the SRS-dominant regime shows that SRS is becoming increasingly significant under ignition conditions. Theoretically, we present an envelope model for both SRS and TPD in inhomogeneous plasmas with density not very close to quarter-critical density and analyze a highly nonlinear regime of TPD where the compression of Langmuir waves occurs. However, as the convective threshold for SRS is surpassed, low-density SRS itself controlled by filamentation can dramatically suppress high-density TPD. These physical changes are well described by two-dimensional particle-in-cell simulations. In addition, scalings of hot-electron fraction and reflectivities also indicate such a transition process, and qualitatively agree with recent experiments.
理論的および数値的研究により、直接駆動方式から衝撃点火までのパラメータ範囲における誘導ラマン散乱(SRS)および二プラズモン崩壊(TPD)について示す。TPD優勢領域から、強いポンプ枯渇を伴うTPD、そしてSRS優勢領域への遷移は、点火条件下でSRSがますます重要になっていることを示している。理論的には、密度が臨界密度の4分の1にあまり近くない不均一プラズマ中のSRSおよびTPDの両方に対する包絡線モデルを提示し、ラングミュア波の圧縮が発生するTPDの強非線形領域を解析する。しかしながら、SRSの対流閾値を超えると、フィラメンテーションによって制御される低密度SRS自体が、高密度TPDを劇的に抑制し得る。これらの物理的変化は、2次元粒子インセルシミュレーションによってよく記述される。さらに、高温電子割合および反射率のスケーリングもこのような遷移過程を示しており、最近の実験と定性的に一致する。