This paper presents an analysis of laser–plasma interaction risks of the shock ignition (SI) scheme and experimental results under conditions relevant to the corona of a compressed target. Experiments are performed on the LIL facility at the 10 kJ level, on the LULI 2000 facility with two beams at the kJ level and on the LULI 6-beam facility with 100 J in each beam. Different aspects of the interaction of the SI pulse are studied exploiting either the flexibility of the LULI 6-beam facility to produce a very high intensity pulse or the high energy of the LIL to produce long and hot plasmas. A continuity is found allowing us to draw some conclusions regarding the coupling quality and efficiency of the SI spike pulse. It is shown that the propagation of the SI beams in the underdense plasma present in the corona of inertial confinement fusion targets could strongly modify the initial spot size of the beam through filamentation. Detailed experimental studies of the growth and saturation of backscattering instabilities in these plasmas indicate that significant levels of stimulated scattering reflectivities (larger than 40%) may be reached at least for some time during the SI pulse.
本論文は、衝撃波点火(shock ignition)方式におけるレーザー・プラズマ相互作用のリスク解析と、圧縮標的のコロナ領域に関連する条件下での実験結果について提示する。実験は、LIL施設において10 kJレベル、LULI 2000施設において2本のビームでkJレベル、LULI 6ビーム施設において各ビーム100 Jで実施された。衝撃波点火パルスの異なる側面が、LULI 6ビーム施設の柔軟性を活かした超高強度パルスの生成、あるいはLILの高エネルギーを利用した長寿命・高温プラズマの生成を通じて研究された。その結果、衝撃波点火スパイクパルスの結合効率と品質に関していくつかの結論を導くことができ、連続性が見出された。慣性核融合標的のコロナに存在する低密度プラズマ中での衝撃波点火ビームの伝播は、フィラメント化を通じてビームの初期スポットサイズを大きく変化させ得ることが示された。また、これらのプラズマにおける後方散乱不安定性の成長と飽和に関する詳細な実験研究により、衝撃波点火パルス中のある期間において、有意なレベルの散乱反射率(40%以上)が少なくとも一時的に達成され得ることが示された。