The study of fast electron spectrum optimization by suppression of preformed plasma in fast ignition targets is presented in this work. Integrated fast-electron spectra for electron energies below 3 MeV—the energy range responsible for core heating—are compared for different preformed plasma conditions. The pulse contrast (the ratio of peak-to-pedestal laser intensities) is compared for 108, 109 and 1011 conditions at constant laser energy (~500 J), pulse duration (2 ps), spot size (30% encircled energy on 50 µm diameter) and laser intensity (around 1 × 1019 W cm−2). The best electron spectrum optimization, consisting of maximized electron number for energies below 3 MeV was obtained with 14 µm thick cone targets. The energy coupling efficiency from heating laser to core plasma, assuming typical core plasma parameters, was estimated to be 2%, although 0.37% was obtained with previous conditions with poor pulse contrast and a 7 µm thick cone target.
本稿では、高速点火ターゲットにおけるプレ形成プラズマの抑制による高速電子スペクトル最適化の研究を提示する。コア加熱に寄与する3 MeV以下の電子エネルギーに対する積分高速電子スペクトルを、異なるプレ形成プラズマ条件について比較した。パルスコントラスト（レーザー強度のピーク対ペデスタル比）は、一定のレーザーエネルギー（約500 J）、パルス幅（2 ps）、スポットサイズ（50 µm径に30%の閉じ込めエネルギー）、レーザー強度（約1×10^19 W cm^-2）の条件下で、10^8、10^9、10^11条件について比較した。3 MeV以下のエネルギーに対する電子数を最大化する最適な電子スペクトルは、14 µm厚のコーンターゲットで得られた。典型的なコアプラズマパラメータを仮定した加熱レーザーからコアプラズマへのエネルギー結合効率は2%と見積もられたが、パルスコントラストが低い従来条件と7 µm厚のコーンターゲットでは0.37%が得られた。