Direct-drive is one of the key approaches in the study of inertial confinement fusion, but the laser imprinting caused by laser intensity inhomogeneities is one of the main obstacles to achieving ignition in direct-drive. It has previously been demonstrated that a thin high-Z overcoat on the laser side of the target can significantly mitigate laser imprinting (S P Obenschain et al 2002 Phys. Plasmas9 2234). In the current work, the 1D multi-group radiation hydrodynamic code RDMG, coupled with the detailed configuration accounting non-LTE atomic physics package MBDCA (RDMG−MBDCA) was used to study a Au-coated ignition target and its implosion performances under laser direct-drive, and a bare CH target was also simulated for comparison. Our study shows that the shell compressibility in the Au-coated target is enhanced with a smaller in-flight adiabat αif and a higher neutron yield Yid than in the bare CH target. This is because the Au coating helps to maintain a hotter CH plasma, which can ablate a wider electron conduction region with lower density leading to a weaker second shock, creating a more compressed shell and a higher yield than the bare CH target. We also compared the simulations from RDMG−MBDCA with those from RDMG−AA which is coupled with an averaged-atom (AA) non-LTE model. As a result, the shell from the AA model is less compressed with a higher αif and a lower Yid because the AA model gives a higher inward x-ray emission during the pre-pulse than the DCA model does, which therefore drives a stronger shock and leads to a higher fuel entropy.
直接駆動は慣性核融合研究における主要なアプローチの一つであるが、レーザー強度の不均一性によって生じるレーザーインプリンティングは、直接駆動における点火達成の主要な障害の一つである。ターゲットのレーザー照射側に薄い高Zオーバーコートを施すことで、レーザーインプリンティングを大幅に軽減できることがこれまでに実証されている（S. P. Obenschain et al. 2002 Phys. Plasmas 9, 2234）。本研究では、非局所熱平衡原子物理パッケージMBDCA（詳細配置計算）と結合した1次元放射流体コードRDMG（RDMG−MBDCA）を用いて、Auコーティングを施した点火ターゲットのレーザー直接駆動下における爆縮性能を調べ、比較のためベアCHターゲットのシミュレーションも実施した。本研究により、Auコーティングを施したターゲットでは、ベアCHターゲットと比較して、飛行中の断熱係数αifが小さく、中性子収量Yidが高く、シェルの圧縮性が向上することが示された。これは、AuコーティングがCHプラズマをより高温に維持するのに役立ち、その結果、より広い電子熱伝導領域がより低密度でアブレーションされ、より弱い第2衝撃波が生成され、シェルがより高圧縮され、収量が向上するためである。さらに、RDMG−MBDCAのシミュレーション結果を、平均原子（AA）非局所熱平衡モデルと結合したRDMG（RDMG−AA）の結果と比較した。その結果、AAモデルを用いた場合、プレパルス期間中の内向きX線放射が大きくなり、より強い衝撃波が駆動され、燃料のエントロピーが高くなるため、シェルの圧縮度が低く、αifが高く、Yidが低くなることが明らかになった。