The effect of energy transfer by laser-accelerated fast electrons on thermonuclear gain of a shock-ignited ICF target at different powers and durations of the high-intensity part of the laser pulse (spike) responsible for igniting shock wave generation has been investigated on the basis of hydro-kinetic numerical simulations. The key result of these studies is that the fast-electron energy transfer is able to provide a great contribution to igniting shock wave pressure to maintain a high thermonuclear gain with a significant decrease in the energy of the igniting part of the laser pulse. Calculations were performed for the 2nd harmonic Nd-laser pulse in order to justify shock-ignition experiments at the Megajoule-class facility, which is currently under construction in Russia. Spike energy conversion to fast electron energy and its temperature were selected in the ranges, which are discussed in the literature. It has been found that fast electrons with a temperature of 50–70 keV, whose energy contains 20%–40% of spike energy, make such a large contribution to the pressure of the igniting shock wave that the gain factor retains its value of 70–80 with spike energy decrease by 1.5–2 times.
レーザー加速された高速電子によるエネルギー輸送が、衝撃波点火方式のICFターゲットにおける熱核利得に及ぼす影響を、スパイク(衝撃波生成を担うレーザーパルスの高強度部分)の異なるパワーおよび持続時間について、流体力学・運動論的数値シミュレーションに基づいて調査した。これらの研究の主な結果は、高速電子によるエネルギー輸送が、衝撃波生成用レーザーパルス(スパイク)のエネルギーを大幅に低減した場合でも、点火衝撃波の圧力に大きく寄与し、高い熱核利得を維持できることを示している。計算は、現在建設中のメガジュール級施設における衝撃波点火実験を正当化するために、2次高調波Ndレーザーパルスに対して実施された。スパイクエネルギーから高速電子エネルギーへの変換効率およびその温度は、文献で議論されている範囲から選択された。その結果、エネルギーが50~70 keVの高速電子がスパイクエネルギーの20%~40%を占める場合、点火衝撃波の圧力への寄与が非常に大きくなり、スパイクエネルギーを1.5~2倍低減しても、利得係数は70~80の値を維持できることが見出された。